华东师范大学张中海课题组Nat. Commun.：基于光电催化-微生物生物杂合系统的可持续琥珀酸生产平台
催化计
2026-04-01 21:25
文章摘要
本研究背景是传统琥珀酸生产依赖石油基原料，存在高能耗和环境污染问题，而微生物发酵法则受限于细胞内电子传递效率。研究目的是构建一种光电极-微生物生物杂合系统，通过将内含金纳米颗粒的产琥珀酸放线杆菌固定于功能化水凝胶光电极表面，以提升跨膜电子传递效率和琥珀酸产率。结论表明，该系统在模拟太阳光下实现了高效的CO₂转化和琥珀酸合成，产率达到1.41 ± 0.04 g L⁻¹ h⁻¹ cm⁻²，突破了传统发酵法的瓶颈，为可持续生物制造和碳资源化利用提供了新范式。
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