新的研究表明，在气体喷射的微液滴中进行酶-光耦合催化可以提高过程的效率。该方法在获取太阳能以生产精细化学品的同时，还具有酶的选择性，但避免了一些阻碍酶-光耦合催化规模化的问题。
酶-光偶联(EPC)催化结合酶和光催化剂，产生比单独使用任何一种催化剂更高的产品收率。到目前为止，研究人员只在实验室中探索了这个概念。与所有光化学过程一样，光子传输衰减效应阻碍了它的扩大。“在实验室中，如果我们批量进行EPC催化，光利用效率很低。所以我们想到了使用微液滴的想法，它可以很容易地提高光的利用率。6月,通用电气来自中国清华大学，他领导了这项工作理查德Zare在美国斯坦福大学。
将大量溶液转化为微液滴可以减少光程并增加光强。扎雷解释说:“我们都知道，在合适的条件下，我们可以从雨中的水滴中看到天空中的彩虹，所以这里发生的事情是(水滴)收集光线并将其带到背面。”此外，该系统受益于接触面面积的增加。“想象一个一升水的烧杯，问问自己它的表面积是多少。现在假设你用1升的烧杯把水变成10微米大小的小水滴。如果你计算一下，就会发现它有一个足球场那么大。”Zare继续说道。
通常，EPC催化系统受到影响，因为光化学过程产生的自由基使酶失活。然而，在气体喷射系统中，“反应发生在液滴表面，酶可以从光催化剂中分离出来，因此它避免了[前者]被[后者]失活，”Ge解释道。
说到实际的反应堆设置，葛说这相当简单。“将含有酶和光催化剂的水溶液泵入喷嘴，喷嘴将含有氮气的微液滴喷射到反应器中，反应器周围有光照射。”产物被收集在接收器中，酶和光催化剂都被重复使用。”
消失模催化体系由石墨- c组成3.N4光敏剂，铑电子转移中间体，酶党卫军CR和光催化辅因子NADH将酮还原为手性醇。与散装工艺相比，气体喷射EPC催化系统更有效地利用太阳能，同时提高了反应速率和产物浓度。
“在过去的十年中，发生在界面上的特殊化学反应，特别是水-空气界面，已经脱颖而出，”评论道格雷厄姆厨师他是美国普渡大学质谱学和电喷雾微滴方面的专家。“这项研究提出了一些有趣的问题，关于这些发现对体内催化活性的影响，表面反应可能起作用，这可能被主体相锁-钥匙模型所掩盖，该模型主导了加速反应速率的解释。”
暂无评论