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本文针对全球二氧化碳排放导致的海洋酸化问题，提出了一种人工海洋碳循环系统。研究背景源于自然生物碳汇能力有限，而现有电化学海洋捕碳技术存在稳定性差、运行时间短等瓶颈。研究目的是通过解耦的电-生物催化混合过程，将海水中的溶解无机碳高效转化为高附加值生化品。该系统在真实海水条件下实现了超过70%的CO₂捕集效率，能耗低至3 kWh kgCO₂⁻¹，并具备536小时连续运行稳定性。通过铋基电催化剂将捕获的CO₂转化为纯甲酸，再经工程化海洋细菌转化为琥珀酸，产量达1.37 g l⁻¹，成功合成了生物塑料关键前体。结论表明该系统为海洋碳资源的可持续利用提供了可行路径，兼具经济竞争力与环境效益，有望推动循环碳经济发展。