黄茹婷ACB：金属有机框架材料复合微藻协同催化还原CO2

目前，CO ₂ 光催化转化过程中仍需成本高昂的光敏剂来实现高效催化还原，而微藻优越的 CO ₂ 捕集能力能够在催化还原中充当理想的吸附剂和光敏剂，恰好弥补了光催化剂材料对 CO ₂ 捕集和光吸收能力有限的问题。安徽大学资源与环境工程学院污染控制与资源化团队黄茹婷副教授总结相关技术，在环境科学-工程领域顶级期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》上以“Catalytic Activity of Microcystis aeruginosa in Fe-Co-MOFs System for Efficient CO ₂ Fixation and High-Value Conversion”为题发表论文（DOI: 10.1016/j.apcatb.2025.125120），安徽大学为第一通讯单位。

基于前期研究基础，团队创新性地将微藻（微囊藻）与金属有机框架（Fe-Co-MOFs）材料有效组装，利用光催化体系实现了二氧化碳（CO ₂ ）向甲烷（CH ₄ ）的高选择性定向转化。该复合体系由于Co原子中心的加入，使得CO ₂ 更为有效得吸附在活性位点附近，并与微囊藻产生协同作用，从而表现出优异的CH ₄ 产率（92.6 μmol g ^-1 h ^-1 ），比Fe-Co-MOFs的催化效率高1.46倍，同时实现了高达96.1%的转化选择性。此外，通过转录组分分析，揭示了Fe-Co-MOFs能够有效提升微囊藻光合作用暗反应过程中的CO ₂ 浓度，从而促进电子转移过程，增强二氧化碳的固定能力，为二氧化碳的富集和高值转化、微藻资源化利用提供了理论和实验支持。

图1、微囊藻-MOFs复合体系（Microcystis aeruginosa-NDC-T130）光催化还原CO ₂ 性能

图2、理论计算：Fe-Co-MOFs光催化还原CO ₂ 过程示意图和吉布斯自由能分析

图3、Microcystis aeruginosa-NDC-T130反应前后微藻基因信息

图4、Microcystis aeruginosa-NDC-T130光催化还原CO ₂ 反应机理

原文详情：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337325001031