Nature Commun:化石燃料热量驱动酶催化实现热电-酶级联催化
纳米技术 纳米 2022-06-30

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热能是重要和基础性的原料,全球范围的80 %热量是由化石燃料加热产生的。但是通常缺乏可靠的热量回收技术能够回收利用大量的低品质废热(<100 ℃)。

有鉴于此,韩国科学技术院(KAIST) Chan Beum Park、Yeon Sik Jung等报道热电生物催化的化学合成体系,能够将燃料加热作为能量进行驱动-酶催化氧化实现催化反应。这种反应体系使用热电材料Bi2Te3直接的将接近室温的低品质低温废热转化为H2O2形式化学能,随后将H2O2作为氧化反应物进行酶催化合成。

本文要点

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该反应能够以流水线式的合成过程能够以立体选择性和化学选择性的方式对一些代表性底物(乙苯、丙基苯、四氢萘、环己烷、顺式-β-甲基苯乙烯)羟基化和环氧化反应,最高的TON达到32000。通过直接的将车辆的废气热量以231.4 μM h-1的速率生成对映纯度产物,验证了车辆驾驶过程的热电生物催化反应的可行性。

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参考文献

Yoon, J., Jang, H., Oh, MW. et al. Heat-fueled enzymatic cascade for selective oxyfunctionalization of hydrocarbons. Nat Commun 13, 3741 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-31363-8

https://www.nature.com/articles/s41467-022-31363-8

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