中科大徐航勋教授AM: 利用近红外光增强生物相容性低带隙共轭聚合物纳米片与大肠杆菌复合体系的太阳能产氢

本研究由中国科学技术大学徐航勋教授团队开展，旨在解决光合生物混合系统在近红外区域太阳能利用不足的问题。研究团队开发了一种生物相容性低带隙共轭聚合物纳米片（PyTT-tBAL-HAB），并将其与非光合型、非基因工程改造的大肠杆菌结合，显著提升了太阳能驱动的生物产氢效率。实验结果表明，该光合生物混合系统在近红外光下的产氢速率提高了1.96倍，并在940 nm波长处实现了18.36%的量子效率。研究揭示了纳米片向大肠杆菌高效传递电子的机制，促进了细胞内糖酵解及甲酸生成，进而通过甲酸途径和丙酮酸-铁氧还蛋白氧化还原酶（PFOR）途径强化产氢。这些发现为未来构建稳定高效的光合生物混合系统提供了重要基础。