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    楊培東院士，最新JACS！
    來(lái)源： 時(shí)間：2023-09-07 10:00:38 瀏覽：1661次

    第一作者：Elizabeth Lineberry和Jinhyun Kim

    通訊作者：楊培東院士

    通訊單位：美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校

    DOI: 10.1021/jacs.3c06243


    01

    研究背景

    煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）光陰極轉(zhuǎn)化為1, 4-二氫煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）輔助因子是激活氧化還原生物催化劑和利用可再生太陽(yáng)能進(jìn)行酶促合成的一個(gè)很有前途的平臺(tái)。然而，許多光電陰極受到低光電壓的影響，因此需要高陰極偏置電壓來(lái)產(chǎn)生NADH。基于此，加州大學(xué)伯克利分校楊培東院士等人報(bào)道了一種具有435 mV光電壓的n+p-型硅納米線（n+p-SiNW）光電陰極，以驅(qū)動(dòng)節(jié)能的NADH生產(chǎn)。


    02

    文章要點(diǎn)

    1、在n+/p界面處增強(qiáng)的能帶彎曲是高光電電壓的原因，有助于SiNW-基光電陰極NADH生成的基準(zhǔn)起始電位（0.393 VRHE）。

    2、在0.2 VRHE下，n+p-SiNW納米材料表現(xiàn)出的法拉第效率（FE）為84.7%，轉(zhuǎn)化率為1.63 μmol h-1 cm-1，這是在SiNW-敏化輔因子生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)最大生產(chǎn)率的最低陰極電位。


    03

    圖文展示

     

    圖1. n+p-SiNW驅(qū)動(dòng)的光陰極產(chǎn)生NADH的示意圖

     

    圖2. SiNW-基催化劑驅(qū)動(dòng)的[Cp*Rh(bpy)H2O]2+的光電陰極還原

     

    圖3. n+p-SiNW致敏的NAD+到NADH的轉(zhuǎn)化

     

    圖4.電壓對(duì)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)NADH的影響

     

    圖5. NADH再生的長(zhǎng)期可控電位光電解

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