澳门大学刘永鹏/剑桥大学Reisner封面Chemical Reviews:半人工CO₂还原
研之成理
2026-07-27 08:00
文章摘要
本文系统综述了金属依赖型甲酸脱氢酶(Fdh)在体内代谢功能、体外催化特性及半人工光电集成方面的全链条研究进展。背景方面,CO2还原是能源与催化领域的核心课题,传统人工催化剂存在过电位高、选择性差等瓶颈,而天然Fdh能在温和条件下实现近乎零过电位、100%选择性的CO2/甲酸互变。研究目的是整合Fdh从酶的结构机理、界面电子传递到光电器件设计及应用场景之间的内在关联框架,为该领域的发展提供系统性路线图。结论表明:Fdh通过内部Fe-S簇实现高效电子输运,已成功与电极和光吸收材料集成实现直接电子传递;代表性Fdh(如NvFdhAB和SoFdhAB)展现出氧耐受机制;从1984年首次介导体系到近年基于直接电子传递的光阴极实现约10 mA/cm²光电流密度和近100%法拉第效率,半人工光合系统在四十年间完成了从概念验证到高性能器件的跨越。综述还展望了蛋白质工程、先进原位表征和规模化应用等未来方向。
本站注明稿件来源为其他媒体的文/图等稿件均为转载稿,本站转载出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。如转载稿涉及版权等问题,请作者速来电或来函联系。