Carboxysome-inspired electrocatalysis using enzymes for the reduction of CO2 at low concentrations

甲酸脱氢酶 电催化剂 格式化 电解质 化学 电解 基质(水族馆) 固碳 还原(数学) 电极 无机化学 化学工程 催化作用 二氧化碳 生物化学 电化学 有机化学 海洋学 几何学 数学 物理化学 工程类 地质学
作者
Samuel J. Cobb,Azim Dharani,Ana Rita Oliveira,Inês A. C. Pereira,Erwin Reisner
标识
DOI:10.26434/chemrxiv-2022-l9vp2
摘要

The electrolysis of dilute CO2 streams suffers from low concentrations of dissolved substrate and its rapid depletion at the electrolyte-electrocatalyst interface. These limitations require first energy-intensive CO2 capture and concentration, before electrolyzers can achieve acceptable performances. For direct electrocatalytic CO2 reduction from low-concentration sources, we in-troduce a strategy that mimics the carboxysome in cyanobacteria by utilizing microcompart-ments with nanoconfined and concentrated enzymes in a porous electrode. A carbonic anhy-drase accelerates CO2 hydration kinetics and minimizes substrate depletion by making all dis-solved carbon available for utilization, while a highly efficient formate dehydrogenase reduces CO2 cleanly to formate; down to even atmospheric concentrations of CO2. This bio-inspired concept demonstrates that the carboxysome provides a viable blueprint and strategy to achieve the reduction of low-concentration CO2 streams to chemicals.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
Flex发布了新的文献求助10
2秒前
vv完成签到,获得积分10
3秒前
阿艺完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
妮妮完成签到,获得积分10
9秒前
你好好好发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
潇湘雪月完成签到,获得积分10
11秒前
18秒前
D515完成签到,获得积分20
18秒前
脑洞疼应助luka采纳,获得10
23秒前
23秒前
松鸦羽完成签到,获得积分20
23秒前
小L发布了新的文献求助10
24秒前
天天快乐应助jiangchuansm采纳,获得10
24秒前
杳鸢应助苦海采纳,获得10
25秒前
tough_cookie完成签到 ,获得积分10
26秒前
乐乐应助飞羽采纳,获得10
27秒前
踏实的书包完成签到,获得积分10
28秒前
30秒前
51完成签到,获得积分20
31秒前
科研通AI2S应助whisper采纳,获得10
31秒前
38秒前
多朵尼尔发布了新的文献求助10
42秒前
杳鸢应助香蕉妙菱采纳,获得10
43秒前
44秒前
44秒前
在水一方应助zhangsudi采纳,获得10
46秒前
liuliu发布了新的文献求助10
46秒前
酷波er应助多朵尼尔采纳,获得10
48秒前
张张发布了新的文献求助10
49秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
松鸦羽发布了新的文献求助10
51秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
诺贝尔奖与生命科学 1000
Aspects of Babylonian celestial divination: the lunar eclipse tablets of Enūma Anu Enlil 1000
Kidney Transplantation: Principles and Practice 1000
Separation and Purification of Oligochitosan Based on Precipitation with Bis(2-ethylhexyl) Phosphate Anion, Re-Dissolution, and Re-Precipitation as the Hydrochloride Salt 500
effects of intravenous lidocaine on postoperative pain and gastrointestinal function recovery following gastrointestinal surgery: a meta-analysis 400
The Collected Works of Jeremy Bentham: Rights, Representation, and Reform: Nonsense upon Stilts and Other Writings on the French Revolution 320
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 3378889
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2994306
关于积分的说明 8758995
捐赠科研通 2678944
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1467391
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 678659
邀请新用户注册赠送积分活动 670283