剑桥大学Angew.：新纪录！半人工光电化学串联叶片实现CO2转化为甲酸盐的效率接近1%

半人工光电化学可以将最先进的光伏光吸收器与用于选择性燃料形成反应（如CO₂还原）的酶结合起来，但是目前此类混合系统的整体性能受到限制。

近日，英国剑桥大学Erwin Reisner（通讯作者）等人报了通过电解质溶液控制局部环境可以促进有效的生物催化，并被转化为使用卤化铅钙钛矿集成光电化学装置实现CO₂还原转化为甲酸盐的基准酶光电化学。

具体而言，首先调整电解质成分，以确定从脱硫弧菌Hildenborough固定化W-甲酸脱氢酶的最佳条件。然后，CO₂还原酶通过分层结构的多孔TiO₂支架与三阳离子铅混合卤化物钙钛矿相连接，以产生集成光电阴极。

在模拟太阳光照射期间，与可逆氢电极相比，在0.4 V下达到-5 mA cm^-2的基准光电流密度。

与水氧化BiVO₄光阳极结合产生了无偏压集成（半人工叶）生物光电化学串联系统，实现了太阳能到燃料的转换效率，其中CO₂转化为甲酸盐的转化率为0.8%，创造了人工CO₂转化的新记录。

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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