清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Fast CO2 hydration kinetics impair heterogeneous but improve enzymatic CO2 reduction catalysis

过电位 化学 碳酸酐酶 格式化 甲酸脱氢酶 催化作用 动力学 电催化剂 组合化学 酶催化 有机化学 电极 电化学 物理化学 物理 量子力学
作者
Samuel J. Cobb,Vivek M. Badiani,Azim Dharani,Andreas Wagner,Sónia Zacarias,Ana Rita Oliveira,Inês A. C. Pereira,Erwin Reisner
出处
期刊:Nature Chemistry [Springer Nature]
卷期号:14 (4): 417-424 被引量:69
标识
DOI:10.1038/s41557-021-00880-2
摘要

The performance of heterogeneous catalysts for electrocatalytic CO2 reduction suffers from unwanted side reactions and kinetic inefficiencies at the required large overpotential. However, immobilized CO2 reduction enzymes—such as formate dehydrogenase—can operate with high turnover and selectivity at a minimal overpotential and are therefore ‘ideal’ model catalysts. Here, through the co-immobilization of carbonic anhydrase, we study the effect of CO2 hydration on the local environment and performance of a range of disparate CO2 reduction systems from enzymatic (formate dehydrogenase) to heterogeneous systems. We show that the co-immobilization of carbonic anhydrase increases the kinetics of CO2 hydration at the electrode. This benefits enzymatic CO2 reduction—despite the decrease in CO2 concentration—due to a reduction in local pH change, whereas it is detrimental to heterogeneous catalysis (on Au) because the system is unable to suppress the H2 evolution side reaction. Understanding the role of CO2 hydration kinetics within the local environment on the performance of electrocatalyst systems provides important insights for the development of next-generation synthetic CO2 reduction catalysts. Carbonic anhydrase enzymatically catalyses CO2 hydration, and its effect on enzymatic and heterogeneous CO2 reduction has now been studied. Through the co-immobilization of carbonic anhydrase, it has been shown that faster CO2 hydration kinetics are beneficial for enzymatic catalysis (using formate dehydrogenase) but detrimental for heterogeneous catalysts, such as gold.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
44秒前
wshiyu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
方琼燕完成签到 ,获得积分10
2分钟前
钟可可发布了新的文献求助30
2分钟前
丘比特应助neversay4ever采纳,获得10
3分钟前
田様应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
neversay4ever发布了新的文献求助10
3分钟前
wanci应助Omni采纳,获得10
3分钟前
ding应助neversay4ever采纳,获得10
4分钟前
宇文非笑完成签到 ,获得积分10
4分钟前
桐桐应助钟可可采纳,获得10
4分钟前
领导范儿应助Mr_老旭采纳,获得30
4分钟前
liwang9301完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
囚徒发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
Omni发布了新的文献求助10
4分钟前
run发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
neversay4ever发布了新的文献求助10
4分钟前
5分钟前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
lanxinge完成签到 ,获得积分10
5分钟前
momi完成签到 ,获得积分10
6分钟前
冬去春来完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
willlee完成签到 ,获得积分10
7分钟前
迷茫的一代完成签到,获得积分10
7分钟前
7分钟前
高兴凝安发布了新的文献求助10
7分钟前
asdfqaz完成签到,获得积分10
8分钟前
隐形曼青应助高兴凝安采纳,获得10
8分钟前
8分钟前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1200
BIOLOGY OF NON-CHORDATES 1000
进口的时尚——14世纪东方丝绸与意大利艺术 Imported Fashion:Oriental Silks and Italian Arts in the 14th Century 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 550
The Collected Works of Jeremy Bentham: Rights, Representation, and Reform: Nonsense upon Stilts and Other Writings on the French Revolution 320
Generative AI in Higher Education 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3356882
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2980468
关于积分的说明 8694468
捐赠科研通 2662169
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1457626
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 674843
邀请新用户注册赠送积分活动 665767