将生物成分与电极上的非生物实体连接起来，不仅在发电、生产燃料和化学品方面，而且在传感方面也获得了相当大的关注。特别是，光活性材料与生物催化剂的偶联为在太阳能驱动的信号链中引入新的催化特性提供了一种很有前途的策略。

近日，德国维尔道应用科技大学Fred Lisdat，Marc Riedel报道了一种由葡萄糖氧化酶修饰的BiFeO₃光生物催化剂和量子点敏化的反蛋白石TiO₂光生物阳极通过氧化还原聚合物连接到FAD葡萄糖脱氢酶（Gox）的光电化学燃料电池。

文章要点

1）这两种光生物电极都是由酶促葡萄糖转化驱动，光生物阳极可以在极低的电位下收集糖氧化产生的电子，而光生物催化管在极高的电位下产生还原电流。由于BiFeO₃的半透明性质，电极可以布置成三明治状，这也保证了通过阴极侧照明时光生物阳极的同时激发。

2）这种串联电池可以在光照和葡萄糖存在的情况下进行发电，并提供约1 V的高开路电压（OCV）。

所开发的半人工系统对将生物催化剂集成到用于生物能量目的的光活性实体中具有重要意义，并为利用太阳光和(生物)燃料发电开辟了一条新的途径。

Marc Riedel, et al, A tandem solar biofuel cell: Harnessing energy from light and biofuels, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI：10.1002/anie.202012089

https://doi.org/10.1002/anie.202012089