最近出现的光合作用生物混合系统（PBS）整合了半导体的光收集能力和生物代谢的催化能力的优点。

有鉴于此，香港中文大学Po Keung WONG (王保强)教授、中国科学院深圳先进技术研究院王博副研究员和江苏大学Zhifeng Jiang等人，带负电荷的碘掺杂水热碳化碳(I-HTCC)通过一种简单的“附加”模式，通过静电相互作用与表面修饰的大肠杆菌细胞界面连接。

本文要点

1）受酵母细胞也通过改变表面电位来改善与InP颗粒的界面相互作用的启发，利用静电相互作用来制备PBSs。一方面，它克服了材料和细胞类型的局限性，从而可以根据实际需要合理设计PBS。另一方面，通过静电相互作用，生物催化剂和光敏剂之间的电子转移也可能得到增强。大肠杆菌生物杂交体在辐照下显示出更高的产氢效率，量子效率为9.11％。

2）研究最多的大肠杆菌首次与光吸收剂I-HTCC通过静电相互作用自组装，在光照射下产生H₂。通过简单的“附加”模式，带负电荷的I-HTCC半导体很容易涂覆在带正电荷的大肠杆菌细胞表面。电子在促进氢生成中的作用及其在生物-非生物界面的转导途径已被广泛研究。

3）此外，还对生物制氢过程中光电子的调控进行了系统的研究。几种带负电荷的碳基材料，包括介孔碳、酸处理花粉、活性炭、石墨烯和g-C₃N₄与大肠杆菌细胞组装，以测试所提出的“附加”模式的可行性。

参考文献：

Kemeng Xiao et al. Interfacing Iodine‐Doped Hydrothermally Carbonized Carbon with Escherichia coli through an “Add‐on” Mode for Enhanced Light‐Driven Hydrogen Production. Advanced Energy Materials, 2021.

DOI: 10.1002/aenm.202100291

https://doi.org/10.1002/aenm.202100291