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生物催化人工光合作用將光催化和氧化還原生物催化相結合，利用太陽能合成增值化學品。然而，由于具有挑戰性的水氧化動力學，這種受自然啟發的方法的反應速度緩慢。

基于此，韓國高等科學技術學院（KAIST）Chan Beum Park（通訊作者）等人報道了一種太陽能驅動的生物催化光電化學（BPEC）系統，該系統使用不可回收的真實世界聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）微塑料作為電子原料，通過光電催化和氧化還原生物轉化的結合，包括C-H鍵的氧官能化、還原C=O鍵的胺化和C=C鍵的反式加氫。

BPEC系統包括三個組件：

（1）摻雜鋯（Zr）的赤鐵礦（Zr: α-Fe₂O₃）光陽極從消費后商業PET廢料中獲得的水解PET溶液中提取電子；

（2）碳纖維紙（CFP）或蒽醌-2-羧酸錨定CFP（AQC/CFP）陰極分別生成1, 4-二氫煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）或H₂O₂；

（3）一種氧化還原酶，例如NADH依賴性L-谷氨酸脫氫酶（GDH）、老黃酶（OYE）的NADH依賴性烯還原酶或H₂O₂依賴性非特異性過氧化酶（UPO），以驅動合成反應。

此外，Zr: α-Fe₂O_3?|CFP基系統對其他酶底物表現出廣泛的適用性，并且對362000（UPO）、144000（GDH）和1300（OYE）顯示出較高的總周轉數（TTN），超過了現有的使用水作為電子原料的BPEC系統。該工作提出了一種光電催化方法，用于將環境修復和生物催化光合作用整合到可持續的太陽能化學合成中。

Photoelectrocatalytic biosynthesis fuelled by microplastics. Nat. Synth., 2022, DOI: 10.1038/s44160-022-00153-x.

https://doi.org/10.1038/s44160-022-00153-x.

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