journal article·2023-02-08

Photodriven Chemical Synthesis by Whole-Cell-Based Biohybrid Systems: From System Construction to Mechanism Study

Jiayuan Shen, Yun Liu, Liang Qiao

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Abstract

By simulating natural photosynthesis, the desirable high-value chemical products and clean fuels can be sustainably generated with solar energy. Whole-cell-based photosensitized biohybrid system, which innovatively couples the excellent light-harvesting capacity of semiconductor materials with the efficient catalytic ability of intracellular biocatalysts, is an appealing interdisciplinary creature to realize photodriven chemical synthesis. In this review, we summarize the constructed whole-cell-based biohybrid systems in different application fields, including carbon dioxide fixation, nitrogen fixation, hydrogen production, and other chemical synthesis. Moreover, we elaborate the charge transfer mechanism studies of representative biohybrids, which can help to deepen the current understanding of the synergistic process between photosensitizers and microorganisms, and provide schemes for building novel biohybrids with less electron transfer resistance, advanced productive efficiency, and functional diversity. Further exploration in this field has the prospect of making a breakthrough on the biotic-abiotic interface that will provide opportunities for multidisciplinary research.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advanced Photocatalysis Techniques · Microbial Fuel Cells and Bioremediation · CO2 Reduction Techniques and Catalysts

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Chemistry, and Shanghai Stomatological Hospital, Fudan University, Shanghai 200000, China

Funding

National Natural Science Foundation of China

References (100+)

Show source-provided references
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