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Proceedings of the National Academy of Sciences - PNAS, 2015-09, Vol.112 (37), p.11461-11466
2015
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Details
- Autor(en) / Beteiligte
- Titel
- Hybrid bioinorganic approach to solar-to-chemical conversion
- Ist Teil von
- Proceedings of the National Academy of Sciences - PNAS, 2015-09, Vol.112 (37), p.11461-11466
- Ort / Verlag
- United States: National Academy of Sciences
- Erscheinungsjahr
- 2015
- Quelle
- MEDLINE
- Beschreibungen/Notizen
- Natural photosynthesis harnesses solar energy to convert CO₂ and water to value-added chemical products for sustaining life. We present a hybrid bioinorganic approach to solar-to-chemical conversion in which sustainable electrical and/or solar input drives production of hydrogen from water splitting using biocompatible inorganic catalysts. The hydrogen is then used by living cells as a source of reducing equivalents for conversion of CO₂ to the value-added chemical product methane. Using platinum or an earth-abundant substitute, α-NiS, as biocompatible hydrogen evolution reaction (HER) electrocatalysts andMethanosarcina barkerias a biocatalyst for CO₂ fixation, we demonstrate robust and efficient electrochemical CO₂ to CH₄ conversion at up to 86% overall Faradaic efficiency for ≥7 d. Introduction of indium phosphide photocathodes and titanium dioxide photoanodes affords a fully solar-driven system for methane generation from water and CO₂, establishing that compatible inorganic and biological components can synergistically couple light-harvesting and catalytic functions for solar-to-chemical conversion.
- Sprache
- Englisch
- Identifikatoren
- ISSN: 0027-8424eISSN: 1091-6490DOI: 10.1073/pnas.1508075112Titel-ID: cdi_proquest_miscellaneous_1713527353