太阳能驱动的无机半导体-微生物杂化体系在二氧化碳固定和生物制造中的应用
Application of solar-driven inorganic semiconductor-microbe hybrids in carbon dioxide fixation and biomanufacturing
作者单位E-mail
何为 武汉大学人民医院武汉 430060
武汉大学化学与分子科学学院武汉 430072 
 
席京 武汉大学化学与分子科学学院武汉 430072  
贺天培 武汉大学化学与分子科学学院武汉 430072  
陈娜 武汉大学人民医院武汉 430060 chenna0804@whu.edu.cn 
袁荃 武汉大学人民医院武汉 430060
武汉大学化学与分子科学学院武汉 430072 
yuanquan@whu.edu.cn 
摘要: 随着全球经济的快速发展,传统化石能源消耗显著增加,导致了二氧化碳(CO2)的大量排放,这对自然生态造成了显著的影响。近年来,由太阳能驱动的以大气中CO2为原料的第3代绿色生物制造技术引起了全球广泛关注。过去数年间,研究者们在太阳能驱动的无机半导体-微生物杂化体系领域开展了大量的工作,这对CO2固定以及生物制造领域具有深远的影响。本综述围绕如何构筑高性能无机半导体-微生物杂化体系,分别从无机半导体材料的结构性能优化、无机半导体-微生物界面的构筑以及微生物代谢通路的定向重构3个维度进行了全面综述。最后,本综述展望了无机半导体-微生物杂化体系领域的发展趋势。
关键词: 半导体-微生物杂化体系  CO2固定  生物制造
基金项目: 国家自然科学基金(No.21925401)、中国博士后科学基金(No.2024M752456)、湖北省博士后创新研究项目(No.211000025)、中国科协智库青年人才项目(No.XMSB20240710060)和武汉大学人民医院交叉创新人才项目资助。
Abstract: As the global economy develops rapidly, the consumption of traditional fossil fuels has significantly increased, leading to a substantial emission of carbon dioxide (CO2), which has a noticeable impact on the natural ecosystem. In recent years, the third- generation green bio-manufacturing technology, driven by solar energy and using atmospheric CO2 as raw material, has gained widespread global attention. Over the past several years, researchers have conducted extensive studies in solar-driven inorganic semiconductor-microorganism hybrid systems, which have profound implications for CO2 fixation and bio-manufacturing. This review comprehensively examines how to construct high-performance inorganic semiconductor-microorganism hybrid systems by focusing on three dimensions: the optimization of inorganic semiconductor material structures and properties, the construction of inorganic semiconductor-microorganism interfaces, and the targeted reconstruction of microorganism metabolic pathways. Finally, this review outlines the developmental trends in the field of inorganic semiconductor-microorganism hybrid systems.
Keywords: semiconductor-microbe hybrid  carbon dioxide fixation  biomanufacturing
投稿时间:2024-10-11 修订日期:2024-12-19
摘要点击次数:  693
全文下载次数:  304
何为,席京,贺天培,陈娜,袁荃.太阳能驱动的无机半导体-微生物杂化体系在二氧化碳固定和生物制造中的应用[J].无机化学学报,2025,41(1):35-44.
查看全文  查看/发表评论  下载PDF阅读器
Support information: