大阪市立大学：利用阳光和CO₂合成可生物降解塑料

TK生物基材料 2022-10-16

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全球变暖导致的环境问题日益突出，而二氧化碳等温室效应气体是造成全球变暖的主要原因。在以实现二氧化碳削减为目标而被广泛研究的人工光合作用领域，主流是将二氧化碳还原为一氧化碳和甲醇等单碳有用物质和有望用作燃料的物质。然而，在自然光合作用中，二氧化碳不会直接被还原，而是与有机化合物结合后，转换为葡萄糖和淀粉。

因此，如果能够模拟这种自然光合作用的过程，将需要削减的二氧化碳作为原料与有机化合物结合，转变成塑料制品等耐久性原材料，则可为二氧化碳削减作出贡献。

近日，大阪市立大学的科学家已经成功地从丙酮和CO2中合成了3-羟基丁酸盐，这是聚-3-羟基丁酸盐（PHB）的原料：一种坚固的，不溶于水的，可生物降解的塑料，可用于包装材料。

利用太阳光和两种生物催化剂的可见光驱动催化系统，研究人员实现了约80%的高转化率。本研究模仿自然光合作用，人为地再现了涉及阳光的光反应和暗反应固定CO2，以合成PHB的原料。这一发现有望有助于解决塑料废物问题和减少二氧化碳。

这一研究成果《Visible-light driven 3-hydroxybutyrate synthesis from CO2 and acetone with the hybrid system of photocatalytic NADH regeneration and multi-biocatalysts》已发表在《Chemical Communications.》期刊上。

大阪市立大学的科学家们通过创新的人工光合作用技术取得了重大进展，该技术从丙酮和CO2中生产可生物降解的塑料，解决了塑料废物危机，同时朝着碳中和的目标迈进。

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论文链接和作者信息：

Title: Visible-light driven 3-hydroxybutyrate synthesis from CO2 and acetone with the hybrid system of photocatalytic NADH regeneration and multi-biocatalysts
Journal: Chemical Communications
DOI: 10.1039/D2CC03660F
Author: Yu Kita and Yutaka Amao
URL: https://doi.org/10.1039/D2CC03660F

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