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【2h】

Efficient Photoelectron Capture by Ni Decoration in Methanosarcina barkeri-CdS Biohybrids for Enhanced Photocatalytic CO2-to-CH4 Conversion

机译：Ni修饰甲烷甲烷藻-CdS生物杂化物中的镍修饰有效捕获光电子以提高光催化CO2-CH4的转化率

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摘要

Semi-artificial photosynthesis (biohybrid) provides an intriguing opportunity for efficient CO -to-CH conversion. However, creating a desirable semiconductor in biohybrids remains a great challenge. Here, by doping Ni into CdS nanoparticles, we have successfully developed the -Ni:CdS biohybrids. The CH yield by the -Ni :CdS biohybrids was approximately 250% higher than that by the -CdS biohybrids. The suitable Ni dopants serve as an effective electron sink, which accelerates the photoelectron transfer in biohybrids. In addition, Ni doping changes the metabolic status of and results in a higher expression of a series of proteins for electron transfer, energy conversion, and CO fixation. These increased proteins can promote the photoelectron capture by and injection into cells, which trigger a higher intracellular reduction potential to drive the reduction of CO to CH . Our discovery will offer a promising strategy for the optimization of biohybrids in the solar-to-chemical conversion.
机译：半人工光合作用（生物杂化）为有效的CO-CH转化提供了一个有趣的机会。然而，在生物杂交物中创建理想的半导体仍然是巨大的挑战。在这里，通过将Ni掺杂到CdS纳米颗粒中，我们已经成功开发了-Ni：CdS生物杂化物。 -Ni：CdS生物杂化物的CH产率比-CdS生物杂化物的CH产率高约250％。合适的镍掺杂剂可作为有效的电子吸收体，从而加速生物杂化物中的光电子转移。此外，Ni掺杂会改变其代谢状态，并导致一系列用于电子转移，能量转换和CO固定的蛋白质的更高表达。这些增加的蛋白质可以促进光电子捕获并注入细胞，从而触发更高的细胞内还原潜力，从而推动CO还原为CH。我们的发现将为优化太阳能到化学转化中的生物杂交提供有希望的策略。

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