“光酶体系+催化剂“体系将半导体光催化剂和酶催化偶合，实现了光催化合成。通过含有烟酰胺基的分子作为载流子，实现了光催化剂和酶之间的协同作用。但是，烟酰胺基载流子通常容易被光生电荷氧化，并分解。华东理工大学姜忠义、天津大学石家福等通过将NADH与CdS，g-C₃N₄，BiVO₄配合使用，实现了通过多电子氧化过程将NADH氧化为NAD⁺，特别重要的是，多巴胺和中性红配合作用抑制了裂解反应，实现了更有效的NADH和光生电子之间电荷转移。

本文要点：

（1）反应体系。使用232±12.8 nm的CdS作为光催化剂，在除氧后的磷酸缓冲溶液中进行光催化反应，当没有CdS存在的时候，NADH在>420 nm光照作用1 h后，保持了96.1 %的量，仅有少量发生分解。在CdS+NADH体系中，NADH会降低至30.5±5.7 %，体系中产生0.58±0.07 μmol H₂，说明NADH的氧化过程和H₂生成过程同时进行的。动力学测试显示，在303 K和pH 7溶液中NADH反应速率常数为4.9×10^-4 s^-1。

（2）反应机理研究。NADH（氧化电位：0.57 V）在>420 nm可见光作用中发生光氧化被激发为NADH*（氧化电位：-2.6 V），随后被CdS上的光生空穴氧化，生成NADH^·-，通过脱除H+转变为NAD^·（氧化电位：-1.08 V）。随后在CdS的光生空穴氧化作用中，氧化为NAD⁺。

对不同浓度NADH体系中的氧化反应动力学进行测试，对pH 6~9变化过程中，NADH氧化过程进行对比，发现在pH 6反应速率最快，反应速率顺序：pH 6> pH 7>pH 8>pH 9。说明NADH氧化过程中脱氢反应不是决速步骤，NADH氧化为NADH^·+是决速步骤。NADH氧化后生成的NAD·分解过程是生成烟酰胺和ADP-ribose自由基和相关衍生物。

参考文献

Shaohua Zhang; Jiafu Shi*; Yixuan Chen; Qian Huo; Weiran Li; Yizhou Wu; Yiying Sun; Yishan Zhang; Xiaodong Wang; Zhongyi Jiang*

Unraveling and Manipulating of NADH Oxidation by Photogenerated Holes，ACS Catal. 2020, 10, XXX, 4967-4972

DOI: 10.1021/acscatal.0c00471

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscatal.0c00471

参考文献

Shaohua Zhang; Jiafu Shi*; Yixuan Chen; Qian Huo; Weiran Li; Yizhou Wu; Yiying Sun; Yishan Zhang; Xiaodong Wang; Zhongyi Jiang*

Unraveling and Manipulating of NADH Oxidation by Photogenerated Holes，ACS Catal. 2020, 10, XXX, 4967-4972

DOI: 10.1021/acscatal.0c00471

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscatal.0c00471