近期，中国科学技术大学环境科学与工程系在Nature Communications发表题为“Dual-mode harvest solar energy for photothermal Cu_2-xSe biomineralization and seawater desalination by biotic-abiotic hybrid”的研究论文，提出了利用生物-非生物复合系统在生物矿化及太阳能利用中的应用。

生物-非生物复合系统是一种捕获太阳能的创新策略。该工作通过整合S .oneidensis MR-1和生物纳米Se⁰颗粒的优点，实现了光生物Cu_2-xSe纳米颗粒的高效转化。细胞外Se⁰纳米颗粒产生的光电子通过两种途径驱动Cu_2-xSe的合成：外膜激活细胞周质Cu(II)还原和直接传递到细胞外空间进行Cu(I)转化。同时，光电子通过S .oneidensis MR-1的MtrABC复合物来驱动周质Cu(II)的还原。制备的Cu_2-xSe纳米颗粒独特的光热特性以及细菌的天然亲水性和连接性能为太阳能水生产定制光热蒸发材料提供了便利。本研究为生物-非生物复合材料的合成和应用提供了一个新的途径。

图. S. oneidensis-Se⁰耦合体系光驱动组装Cu_2-xSe NPs的作用机制

该工作得到了国家自然科学基金等项目的支持。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-48660-z