电-酶偶联催化转化CO_(2) 的研究进展

摘要

实现对CO_(2)的高效资源化利用不仅可保障经济高质量发展,而且能助力实现“双碳”目标。生物催化转化CO_(2)是利用活细胞或酶作为催化剂,以CO_(2)为原料合成复杂有机分子的过程。生物酶催化剂具有选择性高、操作条件绿色温和以及易实现碳碳偶联等优点,有助于将CO_(2)转化为高附加值产品。但由于CO_(2)的高化学惰性,使得CO_(2)的活化和C O断键成为一个难题。受天然光合作用启发,研究人员提出了电酶偶联催化转化CO_(2)策略,即利用电化学体系,结合非固定化或固定化酶,利用电能驱动酶催化C O断键,并将CO_(2)转化为高附加值化合物。本文从NAD(P)H非依赖型和NAD(P)H依赖型氧化还原酶与电极之间的电子传递机制出发,重点阐述了酶与电极间的相互作用、电极的修饰方法和新型电酶耦合体系的研究进展,概述了电酶偶联用于CO_(2)催化转化所面临的主要挑战和未来发展前景。