孪晶Cd0.8Zn0.2S纳米颗粒

高效太阳能固碳产乙酸

孪晶结构诱导有序同质结，促进光生电荷分离并抑制光腐蚀，生物相容性优异，可直接与产乙酸菌耦合。

Zhang, Kejing · Ruijie, Li · Jianxin, Chen · Liyuan, Chai · Zhang, Lin · 邹龙 · 石岩

Applied Catalysis B: Environmental 2024

参数信息

乙酸盐产量

49.33 ± 3.54 mM

乙酸盐产率

8.22 ± 0.59 mM d⁻¹

量子效率

16.82 ± 1.21 %

技术优势

效率超过已有体系

量子效率16.82±1.21%，醋酸产量49.33±3.54 mM，均高于其他已报道的生物-非生物杂化系统，表明该系统在太阳能到化学品转化上更具优势。

抵抗光腐蚀

孪晶诱导的有序同质结具有交错的相排列，促进光生电子-空穴对分离并避免光催化剂的光腐蚀，提高稳定性。

生物相容性好

Cd0.8Zn0.2S兼具光吸收和生物相容性优势，可与非光合产乙酸菌Sporomusa ovata直接耦合，无需额外修饰。

应用场景

• 微生物电合成：为微生物电合成提供高效光驱动力，将CO2转化为乙酸。
• 光催化CO2还原：光催化还原CO2为乙酸，效率超过已有杂化系统。
• 光催化剂：孪晶结构促进电荷分离并抑制光腐蚀。
• 生物混合系统：可直接与Sporomusa ovata耦合构建生物混合系统。
• 太阳能燃料：太阳能驱动CO2转化为燃料前体乙酸。