铈/卟啉共掺杂MOF光催化剂

NADH再生效率95%

通过铈与卟啉共掺杂，将NADH再生效率提升至对照组的1.6倍，并实现CO2到甲酸的高效转化。

Hao, Guo · Likun, Luan · Jinde, Cai · Ji, Xiuling · Haijun, Yu · Huang, Yuhong

Chemical Engineering Journal 2024

参数信息

NADH再生效率

95 %

NADH再生效率提升倍数

1.6

载流子平均衰减时间

1.12 ps

甲酸产量

3.1 mM

甲酸产量提升倍数

16

技术优势

NADH再生效率高

Ce和TCPP共掺杂降低了UiO-66-NH2的带隙宽度，提高了光生载流子分离效率，从而在3小时内实现95%的NADH再生效率。

抑制载流子复合

飞秒瞬态吸收光谱显示，Ce掺杂后载流子平均寿命最短（1.12 ps），有效抑制了空穴-电子复合。

CO2转化产甲酸

将甲酸脱氢酶固定在膜上并与光再生NADH耦合，甲酸产量达3.1 mM，比对照组高16倍，为高价值碳化合物合成提供桥梁。

应用场景

• 光催化CO2还原：用光再生NADH驱动CO2还原产甲酸，替代昂贵辅因子。
• 人工光合作用：仿自然光合作用，同时实现光能转换和辅因子再生。
• 酶催化：为酶催化提供再生NADH，降低辅因子成本。
• 生物催化：与甲酸脱氢酶结合，将CO2生物催化为甲酸。
• 光功能材料：共掺杂MOF实现高效光生载流子分离，作为光催化剂。