施伟东、雍阳春：光催化分解水产氢取得进展

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近日，我院施伟东教授团队与生物质能源研究院雍阳春教授团队合作在Advanced Energy Materials发表题为“A Periplasmic Photosensitized Biohybrid System for Solar Hydrogen Production”（doi: 10.1002/aenm.202100256）的研究论文。
       光催化分解水产氢是一种理想氢能来源，如何理性设计催化体系从而获得理想的催化产氢性能是一项艰巨的任务。有研究发现，构筑无机纳米材料和微生物复合体系是提高催化性能的有效策略。但是，传统的无机-生物复合系统在跨膜电子传递过程中往往存在效率低下的问题，严重限制其光催化活性。

       针对这一问题，该论文提出了一种细胞周质敏化的策略。通过将CuInS2/ZnS量子点(QDs)转位到表达周质氢化酶的希瓦氏菌(Shewanella oneidensis MR-1,SW)细胞中，构建了一个独特的周质光敏无机-生物杂合细胞（QDs/SW PPBS）复合体系，量子点光敏剂的光激发和电子传递过程同时发生在SW细胞的周质中，缩短了电子传递的距离，避免了跨膜过程中额外的能量损失，光催化性能较单独量子点提高了8.6倍。此外，该无机-生物复合体系具有良好的生物兼容性和稳定性，能够在45 h内高效持续产氢，是目前报道中最稳定的无机-生物复合系统。该工作为构建稳定的太阳能转化为化学能的全细胞无机/生物复合体系高效提供了一个新的见解和思路。
      化学化工学院施伟东教授和生物质能源研究院雍阳春教授为论文共同通讯作者，化学化工学院罗必富和生物质能源研究院王彦斋为论文共同第一作者。
       该研究工作获得国家自然科学基金、中德合作交流等项目的资助。
       论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202100256.


       文章来源：江苏大学
       施伟东，教授，博士生导师，民革党员。2007年毕业于中国科学院长春应用化学研究所稀土资源高效利用国家重点实验室，获理学博士学位，师从张洪杰院士。先后在英国皇家学会国际人才引进计划奖学金和德国洪堡奖学金的资助下，分别英国格拉斯哥大学和德国科隆大学从事博士后研究，主要集中在高效能量转换纳米材料的控制合成及性能方向。目前，主持国家自然科学基金委优秀青年基金项目，中德科学中心中德合作项目，面上项目，江苏省杰出青年基金项目，江苏省“双创“人才项目，教育部“新世纪优秀人才支持计划”项目，霍英东教育基金会高等学校青年教师基础性课题， 江苏省“六大人才高峰”项目，江苏大学“青年拔尖人才造就对象”项目，中科院长春应化所稀土资源利用国家重点实验室开放课题以及中科院苏州纳米所纳米器件与应用重点实验室开放课题等10余项。在Chem. Soc. Rev，J. Am. Chem. Soc，Advanced Materials，ACS Catalysis，AIChE Journal，Chemical Engineering Science等化学化工类SCI期刊发表论文200余篇。授权国家发明专利10余项。
       雍阳春，研究员/教授，博导；现任江苏大学生物质能源研究院院长，环境生物电催化研究所所长；江苏省杰青，教育部霍英东基金获得者；入选江苏省“双创人才”、江苏省“双创团队”、江苏省中青年学术带头人、江苏省“六大人才高峰”；兼任Frontiers in Microbiology (SCI, IF=4.2)副主编，Bioprocess and Biosystems Engineering、Bioresources and Bioprocessing、《应用与环境生物学报》编委，Process Biochemistry客座编辑。