新型酶光催化剂实现创纪录的产氢性能

将太阳能转化为氢气等清洁的化学燃料，有望推进循环经济可持续发展。使用半导体作为光吸收剂和酶作为氧化还原催化剂为光驱动的氢气可持续化学合成提供了一种新途径，然而，实现这种半人工系统的设计需要对非生物-生物界面的全面理解。英国剑桥大学Erwin Reisner教授团队牵头提出了一种与氮化碳（CNX）生物整合的方法，通过展示与酶的静电相互作用形成功能性的生物杂交组装。具体而言，将带负电荷的氰酰胺修饰的石墨氮化碳（NCNCNX）与含有不同表面电荷的H2酶偶联，实现了在没有外部电子继电器的情况下进行光催化制氢。研究人员首先利用三聚氰胺和硫氰酸钾合成NCNCNX光催化剂，然后用铁铁氢化酶（[FeFe]-H2ase）与NCNCNX结合构建太阳能制氢与选择性醇氧化耦合的光催化体系。利用NCNCNX|[FeFe]-H2ase配合物进行时间依赖性研究，在最初的4小时内 ………………………………