华东师范大学张中海团队等Nature子刊：无机-细菌生物杂化体实现高效太阳能驱动固氮

本研究由华东师范大学张中海教授团队与南京工业大学章文明教授团队合作，开发了一种新型无机-细菌生物杂化系统，通过将半导体纳米线的光捕获能力与固氮菌的生物催化功能结合，实现了环境条件下高效的太阳能驱动固氮。研究采用Cu2O@TiO2核壳结构纳米线作为电极材料，解决了Cu2O易光腐蚀的问题，并增强了细菌粘附能力。该系统在模拟太阳光照射和温和电位下表现出优异的氨产率和法拉第效率，同时具有良好的稳定性和选择性。分子机制研究表明，光生电子注入细菌后提高了关键辅因子NADH和ATP的浓度，增强了固氮酶活性。这一策略为可持续的绿色合成氨提供了新路径，并为设计更多光驱动生物杂化系统提供了范例。