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劍橋大學Angew.：新紀錄！半人工光電化學串聯葉片實現CO2轉化為甲酸鹽的效率接近1%

半人工光電化學可以將最先進的光伏光吸收器與用于選擇性燃料形成反應（如CO₂還原）的酶結合起來，但是目前此類混合系統的整體性能受到限制。

近日，英國劍橋大學Erwin Reisner（通訊作者）等人報了通過電解質溶液控制局部環境可以促進有效的生物催化，并被轉化為使用鹵化鉛鈣鈦礦集成光電化學裝置實現CO₂還原轉化為甲酸鹽的基準酶光電化學。

具體而言，首先調整電解質成分，以確定從脫硫弧菌Hildenborough固定化W-甲酸脫氫酶的最佳條件。然后，CO₂還原酶通過分層結構的多孔TiO₂支架與三陽離子鉛混合鹵化物鈣鈦礦相連接，以產生集成光電陰極。

在模擬太陽光照射期間，與可逆氫電極相比，在0.4 V下達到-5 mA cm^-2的基準光電流密度。

與水氧化BiVO₄光陽極結合產生了無偏壓集成（半人工葉）生物光電化學串聯系統，實現了太陽能到燃料的轉換效率，其中CO₂轉化為甲酸鹽的轉化率為0.8%，創造了人工CO₂轉化的新記錄。

Semi-artificial photoelectrochemical tandem leaf with a CO₂-to-formate efficiency approaching 1%. Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202110867.

https://doi.org/10.1002/anie.202110867.

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