生物催化人工光合作用整合了光催化和氧化還原生物催化,利用太陽能合成有價值的化學品。然而,這種受自然啟發的方法由於具有反應速率遲緩的水氧化動力學而受到影響。鑑於此,韓國科學技術院Chan Beum Park團隊報道了一個太陽能驅動的生物催化光電化學(BPEC)平台,該平台使用在現實世界中不可回收的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)微塑料作為電子原料,通過光電催化和氧化還原生物轉化的組合來合成增值化合物,包括C-H鍵的氧功能化、C=O鍵的還原胺化和C=C鍵的不對稱氫化。BPEC系統由三個部分組成:①摻鋯赤鐵礦光電陽極,用於從商業PET廢物中得到的水解PET溶液中提取電子;②碳纖維紙(CFP)或蒽醌-2-羧酸錨定的CFP(AQC/CFP)陰極分別生成1,4-二氫煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)或H2O2;③氧化還原酶來驅動合成反應,包括C-H鍵的氧功能化、C=O鍵的還原胺化和C=C鍵的不對稱氫化。這些光電催化-生物催化反應的總周轉次數(TON)為362000(非特異性過氧酶)、144000(L-穀氨酸脫氫酶)和1300(老黃酶)。這項工作提出了一種光電催化方法,將環境修復和生物催化光合作用結合起來,實現可持續的太陽能化學合成。Kim, J., Jang, J., Hilberath, T. et al. Photoelectrocatalytic biosynthesis fuelled by microplastics. Nat. Synth. (2022).DOI: 10.1038/s44160-022-00153-xhttps://doi.org/10.1038/s44160-022-00153-x加微信群方式:添加編輯微信18065920782,備註:姓名-單位-研究方向(無備註請恕不通過),由編輯審核後邀請入群。原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR
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