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生成燃料的酶能夠表現(xiàn)優(yōu)異的性能，在盡量低的過電勢達(dá)到完美選擇性和高催化反應(yīng)速率，但是通常合成燃料的酶容易損壞并且難以與半導(dǎo)體結(jié)合到一起。

有鑒于此，劍橋大學(xué)Erwin Reisner等報(bào)道生物復(fù)合平臺(tái)。

本文要點(diǎn)：

（1）

將氰胺功能修飾氮化碳（CN_x）作為大規(guī)模應(yīng)用且價(jià)格便宜的光敏劑，將4-甲基苯甲醇（MBA, 4-methyl benzyl alcohol）光氧化制備4-甲基苯甲醛。將ITO納米粒子作為電子導(dǎo)體，生物催化劑作為載體，甲酸鹽脫氫酶（FDH）用于CO₂選擇性合成甲酸。

這種集成的半人工多成分體系能夠組裝為多種結(jié)構(gòu)，以及非偏壓催化：分散液光催化、光催化劑薄膜、光電化學(xué)電池。

（2）

這種生物復(fù)合催化體系組裝系統(tǒng)具有以往無法達(dá)到的適應(yīng)性和穩(wěn)健性，促進(jìn)開發(fā)目前性能最好且能夠規(guī)模化的體系，實(shí)用50 cm² CN_x-ITO|FDH光催化薄膜，開發(fā)實(shí)用太陽能制備化學(xué)產(chǎn)品體系，在自然光照射下3天制備41 (mmol_甲酸) m^-2和35 (mmol_醛) m^-2。這項(xiàng)研究表明CN_x-ITO|FDH體系是穩(wěn)健且多功能的平臺(tái)，利用室外自然光實(shí)現(xiàn)數(shù)天太陽能化學(xué)合成。

參考文獻(xiàn)

Motiar Rahaman, Carolina Pulignani, Melanie Miller, Subhajit Bhattacharjee, Ariffin Bin Mohamad Annuar, Rita R. Manuel, Inês A. C. Pereira, and Erwin Reisner*, Solar-Driven Paired CO₂ Reduction–Alcohol Oxidation Using Semiartificial Suspension, Photocatalyst Sheet, and Photoelectrochemical Devices, J. Am. Chem. Soc. 2025

DOI: 10.1021/jacs.4c10519

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c10519