重庆
2026年8月3日，Nature Communications文献《用于可扩展太阳能制氢和丙酮酸联产的细胞器模拟纳米反应器》
1. 核心问题：人工光催化水分解产氢率低，氧化半反应被牺牲；多组分电荷转移无序、水分解能垒高、缺反应微环境调控。
2. 研究思路：仿叶绿体类囊体层级结构，连续离子交换构筑ZIF-67@CoS@CdS三层核壳“细胞器拟态”纳米反应器，ZIF-67为酶拟内层、CoS中间传荷、CdS外层吸光，形成同向双内建电场。
3. 关键结果：日光下1000 cm2面积5 h产H2 1457.1 mmol·m-2，乳酸选择性氧化为丙酮酸（选择性91.2%）；AQE@400 nm 74.2%；循环12天活性>80%。
4. 创新亮点：提出“循序电场+氢键微环境”协同，MOF模拟金属蛋白调氢键降水解能垒（1.26→0.70 eV），电子由外向内定向层迁，氧化还原空间分离抑复合与光腐蚀。
5. 应用前景：户外可放大太阳能绿氢与高值化学品（丙酮酸增值约3.9倍）共生产，适配备用塑料/生物质衍生酸氧化体系。
Xiao-hong Wang, et al. Organelle-mimetic nanoreactors for scalable solar H2 and pyruvic acid co-production, Nature Communications, 2026, https://doi.org/10.1038/s41467-026-76278-w
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