阳光驱动的化学转化代表了减少废物流和生产增值化学品的可持续途径。

近日，剑桥大学Erwin Reisner通过在二氧化钛（TiO₂）上固定化甲酸脱氢酶(TiO₂|FDH)组成的半人工生物混合光催化剂，在太阳能驱动过程中通过 CO₂ 还原和纤维素氧化产生甲酸盐，24 小时内产生高达 1.16±0.04 mmol 甲酸盐 g_TiO2^–1。

文章要点

1）¹³C 标记底物的同位素标记实验支持通过两个氧化还原半反应形成化学计量甲酸盐的机制。

2）TiO₂|FDH 进一步固定在空心玻璃微球上，以进行更实用的浮动光重整，允许垂直太阳光照明，使光催化剂在真实阳光下获得最佳曝光。 24小时后，与浮动光重整催化剂耦合的酶促纤维素解聚产生 0.36±0.04 mmol_formate m_irr^–2。因此，这项工作展示了同时太阳能驱动的废物流增值，首次展示了生物混合光催化剂在光重整中的优势，并将为未来半人工废物化学转化策略的发展提供灵感。

参考文献

Erwin Lam, et al, Simultaneous Conversion of CO₂ and Cellulose to Formate Using a Floating TiO₂-Enzyme Photoreforming Catalyst, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202215894

DOI: 10.1002/anie.202215894

https://doi.org/10.1002/anie.202215894