[Cp*Rh(bpy)H2O]2+自组装CdIn2S4花状微球的高效光催化NADH再生与酶促CO2还原
高春慧, 李璐嵘, 彭官威, 沈锦妮, 戴文新, 张子重
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100165
将光催化辅因子再生与酶催化偶联有助于实现可持续的CO2增值利用,但该技术仍面临氢源有限、均相介体及光生空穴诱导酶失活等挑战。本研究表明,L-抗坏血酸(L-AA)的低氧化电位可增强质子供给并促进[Cp*Rh(bpy)H]+中间体形成。仅需0.26 mg (≈ 0.12 mmol L−1) [Cp*Rh(bpy)Cl]Cl即可实现高效/选择性还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)再生,其效率是典型牺牲剂三乙醇胺(TEOA)的两倍以上。本研究开发了一种将[Cp*Rh(bpy)H2O]2+静电自组装在CdIn2S4微球光催化剂上的新策略。这种创新集成方式通过空间分区将游离介体和光生空穴与酶隔离,有效抑制了酶失活。最优集成光催化体系在420 nm光照40 min内实现90%的NADH再生效率,优于已报道的同类体系。与甲酸脱氢酶(FDH)偶联时,该集成体系甲酸生成速率达443.5 μmol g−1 h−1 (明暗循环)和202.7 μmol g−1 h−1 (持续光照),分别是含游离介体体系的1.2倍和3.2倍。本研究为光驱动辅酶再生及酶催化CO2合成高附加值化学品提供了高效可持续的新策略。
关键词: 光-酶偶联催化, CdIn2S4微球, CO2转化, 电子介体集成, NADH再生

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