花状CdS/Ti3C2肖特基结

室温高效产氨基酸

表面受控的CdS与预处理Ti3C2 MXene构成三维花状肖特基结，室温即可实现生物质羟基酸到氨基酸的高选择性光催化转化，并展现广泛的羟基酸底物适用性。

Han, Yi · Ye, Lei · 宫骏 · 傅尧

Angewandte Chemie - International Edition 2023

技术优势

室温即可驱动

反应无需加热，在室温下即可完成脱氢-还原胺化，显著降低能耗并避免高温副反应。

电荷分离高效

肖特基结促进光生电荷迁移与分离，抑制电子-空穴复合，是实现高活性的关键。

选择性定向生成

表面能降低的 CdS 提供充足氢源并诱导丙氨酸优势取向，使产物选择性得到控制。

底物范围广

多种羟基酸均可转化为相应氨基酸，甚至可实现葡萄糖到丙氨酸的一锅法转化。

应用场景

• 生物质光催化转化：将生物质羟基酸高选择性地转化为氨基酸，替代传统多步化学合成。
• 光催化制氢：脱氢过程释放氢，耦合还原胺化，实现氢的利用与增值。
• MXene基光催化剂：利用 Ti3C2 MXene 构建肖特基结，提升 CdS 的光催化电荷分离效率。
• 人工光合作用：模拟光合作用，利用光能驱动 C-N 键构建，实现氨基酸的绿色合成。
• 氨基酸合成：从可再生的羟基酸或葡萄糖出发，光催化一锅法制备氨基酸，条件温和。