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NAD(P)H在生物催化和光催化領域中是關鍵的能量與電子載體，但是如何將高效選擇性的NAD(P)H⁺還原并且生成1,4-NAD(P)H仍是個巨大挑戰。

有鑒于此，中國科學院大連化物所李燦院士、丁春梅等報道Ni₃S₂電極和Rh催化劑分子構筑電催化劑體系（命名為Ni₃S₂-Rh）能夠高效和選擇性的將NAD(P)⁺還原為1,4-NAD(P)H。

主要內容

（1）

優化后Ni₃S₂-Rh體系的選擇性達到99.1 %，比Ni₃S₂的選擇性更高（80 %）。標準化后的Ni₃S₂-Rh催化活性比Ni₃S₂高5.8倍，比Rh催化劑分子高13.2倍。

（2）

Ni₃S₂-Rh體系的優異催化活性來自金屬硫化物和Rh催化劑分子之間的協同作用，NAD⁺還原反應通過電子質子協同轉移（CEPT）機理。Ni₃S₂作為質子和電子轉移介導物加快生成Rh-H物種，隨后Rh-H將負氫轉移到NAD⁺并生成1,4-NADH。

這種Ni₃S₂-Rh催化劑體系很好的模擬了自然界中的鐵氧還蛋白-NADP⁺還原酶的功能。

參考文獻

Shujie Tian, Guifa Long, Panwang Zhou, Fengyuan Liu, Xianwen Zhang, Chunmei Ding*, and Can Li*, A Coupled System of Ni₃S₂ and Rh Complex with Biomimetic Function for Electrocatalytic 1,4-NAD(P)H Regeneration, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c00994

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c00994