甲酸介导电酶系统

连续合成高值化学品

用CO2电还原生成的甲酸再生NADH，耦合固定化酶持续生产目标化学品，无需外源辅因子。

Dong, Wenjin · 韩志伟 · Wang, Wenshuo · 李好 · 刘健

Angewandte Chemie - International Edition 2024

参数信息

甲酸盐法拉第效率

90 %

电流密度

150 mA cm⁻²

总转化数

3.1×10⁶

技术优势

无需添加辅因子

甲酸作为介质在电极上催化再生NADH，使辅因子可以反复使用，无需外加NADH。

电流密度高

在150 mA cm⁻²下保持约90%的法拉第效率，产率足以支撑实际生产。

总转化数超高

总转化数达到1.8×10⁶至3.1×10⁶，表明辅因子和酶被高效反复利用。

应用场景

• 酶电合成：用可再生电能驱动酶催化，连续合成高值化学品。
• CO₂还原：将CO₂转化为甲酸作为还原当量载体，实现碳利用。
• 人工辅因子再生：用电化学方法代替酶法再生NADH，成本更低、更易放大。
• 绿色化学制造：避免有毒还原剂和辅因子添加，实现更绿色的化学生产。