自然界的光催化合成利用太陽(yáng)能，以酶和輔酶催化的方式將水和大氣氣氛CO2轉(zhuǎn)化為碳?xì)浠衔铮@促進(jìn)發(fā)展人工光合成技術(shù)。但是發(fā)展不含貴金屬的高效率光合成體系以及對(duì)功能結(jié)構(gòu)理性設(shè)計(jì)構(gòu)筑分子催化劑體系仍然具有非常大的困難和挑戰(zhàn)。
有鑒于此，安徽師范大學(xué)/中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)熊宇杰教授、陸洲教授、利莫瑞克大學(xué)Mei-Yan Gao等報(bào)道將Cu6簇和Co-三卟啉組裝構(gòu)筑人工光催化體系，并且精確的將納米酶和輔酶Q修飾在Cu6簇，能夠模擬自然界光化學(xué)合成過(guò)程。
這種模擬生物體系能夠高效率的將CO2還原為CO，產(chǎn)率達(dá)到740.7 μmol g-1 h-1，能夠持續(xù)188 h。這個(gè)體系能夠通過(guò)輔酶Q的電子存儲(chǔ)作用，將光反應(yīng)和暗反應(yīng)解耦。通過(guò)調(diào)節(jié)輔酶Q的穩(wěn)定性，暗反應(yīng)的時(shí)間能夠達(dá)到8.5 h。
（2）
構(gòu)筑的人工光催化合成體系能夠滿足自然界的白天/黑夜循環(huán)。這項(xiàng)研究拓展了人工光催化劑的設(shè)計(jì)，重現(xiàn)了自然界光合成體系的復(fù)雜功能。
參考文獻(xiàn)
Cui, X., Bai, H., Zhang, J. et al. A cluster-nanozyme-coenzyme system mimicking natural photosynthesis for CO2 reduction under intermittent light irradiation. Nat Commun 15, 9048 (2024)
DOI: 10.1038/s41467-024-53377-0
