氮化碳(CN),作为一种知名的光催化剂,在光驱动的氧化还原反应中被广泛使用,其中包括烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)的再生反应。
然而,其催化效率因电子转移受阻而受到限制,导致电荷快速重组。
基于此,2025年3月17日,天津大学石家福等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Bulk- and Surface-Engineered Carbon Nitride with Promoted Electron Transfer for NADH Regeneration and Artificial Photosynthesis》的研究论文。
在本研究中,作者通过体相和表面工程的结合,开发了一种具有高孔隙率的氮化碳,并在其表面涂覆了一层薄薄的铑配合物(Rh*-PCN),以提高NADH的再生效率。
体相工程化的多孔网络有助于Rh*-PCN中定向的电子转移,而表面工程化的铑层则减少了PCN与铑配合物之间的电子转移距离。
Rh*-PCN实现了16.80 mmol g⁻¹h⁻¹的初始NADH再生速率。
此外,Rh*-PCN通过将酶与PCN和铑配合物上的光生空穴分隔开来,抑制了酶的失活。
当与谷氨酸脱氢酶结合时,Rh*-PCN/酶耦合系统能够生产L-谷氨酸。
Bulk- and Surface-Engineered Carbon Nitride with Promoted Electron Transfer for NADH Regeneration and Artificial Photosynthesis,Angew. Chem. Int. Ed., 2025.https://doi.org/10.1002/anie.202424995
