研究前沿：杨培东团队 | 硅纳米线-生物光化学二极管 | Nature Catalysis

文章预览

无偏压的光化学二极管，其中p型光电阴极连接到n型光电阳极，以利用光驱动光电化学还原和氧化反应对，以实现从CO2产生光驱动燃料。然而，其中阴极CO2还原与阳极析氧反应oxygen evolution reaction (OER)耦合的常规设计，需要大量的能量输入。 今日，美国 加利福尼亚大学伯克利分校（University of California, Berkeley）Jimin Kim, Jia-An Lin， Peidong Yang等，在Nature Catalysis上发文，提出了一种光化学二极管装置，利用红光（740nm）同时驱动生物光阴极CO2到多碳转换和光阳极甘油氧化，用以作为析氧反应OER的替代方案，以克服上述热力学限制。 这一装置，主要由一种高效固定CO2的微生物Sporomusa ovata组成，同时连接硅纳米线光电阴极，以及负载Pt–Au硅纳米线光电阳极。这种光化学二极管，在低强度（20mWcm-2）红光照射时，无偏压工作，阴极和阳极产物的法拉第效率均约 ………………………………