光合微生物能够通过光驱动进行电子转移，存储能量，并且将能量转化为生物能源。虽然这些微生物能够以100 %的量子效率进行光生电荷分离，但是由于光能量转化的效率比较低，因此光合成微生物并没有表现较好的实用性。人工合成半导体能够在光激发作用下产生电子，能够产生激发态的电子用于光合成，改善太阳能的利用效率。

有鉴于此，北京科技大学李立东教授、王晓瑜副教授、中国科学院化学所王树研究员等发展了一种Au纳米簇/有机半导体异质结光催化剂AuNC@OFTF，能够将活蓝藻的胞内电子转移链进行耦合，从而得到更久的激发态寿命，改善电荷的分离。

本文要点

（1）

AuNC@OFTF生成的光生电子能够参与随后的PSII光合成过程，搭建有方向的电子通道，从而将活蓝藻的光电流提高5倍。

AuNC@OFTF与活蓝藻的结合能够在类囊膜（thylakoid membrane）构筑生物-非生物（abiotic-biotic）电子界面，增强电子流动，并且提供给烟酰胺腺嘌呤（nicotinamide adenine ）辅酶。

（2）

AuNC@OFTF能够时间空间上参与到活蓝藻的光催化转化反应，拓展了生物合成路线的纳米技术。

参考文献

Yujie Cong, Xiaoyu Wang, Haotian Bai, Chuang Yao, Jiaren Liu, Yi Wei, Yuetong Kang, Shu Wang, Lidong Li, Intracellular Gold Nanocluster/Organic Semiconductor Heterostructure for Enhancing Photosynthesis, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202406527

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202406527