光驱动二氧化碳转化系统的构建、优化与应用
Light-driven CO_(2)conversion system:construction,optimization and application作者机构:江南大学食品科学与技术国家重点实验室江苏无锡214122 江南大学食品安全国际合作联合实验室江苏无锡214122 江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122
出 版 物:《生物工程学报》 (Chinese Journal of Biotechnology)
年 卷 期:2023年第39卷第6期
页 面:2390-2409页
核心收录:
学科分类:083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程(可授工学、理学、农学学位)] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程(可授工学、理学学位)]
基 金:国家重点研发计划(2021YFC2103500) 国家自然科学基金(22122806) 江苏省自然科学基金(BK20211529) 江南大学基本科研计划面上培育项目(JUSRP22031)
主 题:酶杂合系统 生物杂合系统 CO_(2)固定 能量再生 还原力再生
摘 要:利用光能驱动二氧化碳(carbon dioxide,CO_(2))还原生产化学品对于缓解环境压力、解决能源危机具有重要意义。光捕获、光电转化和CO_(2)固定等作为影响光合作用效率的关键因素,同时也制约着CO_(2)的资源化利用效率。为了解决上述问题,本文从生物化学与代谢工程相结合的角度,系统总结了光驱动杂合系统的构建、优化与应用,并从酶杂合系统、生物杂合系统以及杂合系统应用3个方面分析了光驱动CO_(2)还原合成化学品的最新研究进展。在酶杂合系统方面,采用的策略主要有提升酶催化活性、增强酶稳定性等;在生物杂合系统方面,采用的方法主要包括增强生物捕光能力、优化还原力供应以及改善能量再生等;在杂合系统应用方面,主要阐述了光驱动CO_(2)还原生产一碳含能化合物、生物燃料以及生物食品等。最后,从纳米材料(包括有机材料和无机材料)和生物催化剂(包括酶和微生物)两个方面,展望了人工光合系统的进一步发展方向。