近期，中国科大苏州高等研究院李文卫教授团队在细菌-量子点复合体的厌氧自组装合成与光催化产氢应用方面取得突破，研究结果以“Anaerobic self-assembly of regenerable bacteria-quantum dots hybrid for solar hydrogen production”为题，发表在Nanoscale (DOI: 10.1039/D2NR01777F)。

由细菌与半导电纳米材料组成的耦合体系可有效协同光催化材料优异的光吸收能力和菌体的污染物代谢能力和自我繁殖能力，从而同步利用太阳能和有机物化学能驱动各种可再生能源与化学品的绿色合成。然而，现有生物-光催化材料复合体主要利用体外人工合成的半导体材料来构建，普遍存在光电子利用效率低、抑制细胞活性和难以再生循环利用等问题，从而限制了其实际应用。针对这一挑战，李文卫教授团队提出了利用细胞自组装合成的金属纳米材料原位构建可再生细胞-材料复合体的新策略，以大肠杆菌为模式菌在无氧条件下高效胞内合成了硒化镉量子点（合成速率比常规好氧生物合成体系提高了两个数量级），进而自发形成了高活性的菌-量子点复合体，其在可见光下的光催化产氢量子效率高大28.7%，优于现有的所有菌-材料复合体。另外，证实了该复合体应用于实际废水处理和同步光催化产氢的可行性。该研究成果对于推动纳米材料生物合成技术的发展和指导细菌-材料复合体系的优化构建及在能源、环境等领域的应用具有重要意义。

论文第一作者是博士研究生王雪萌，通讯作者是李文卫教授。该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。

文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/nr/d2nr01777f/unauth