Fine-Tuning the Electrocatalytic Regeneration of NADH Cofactor Using [Rh(Cp*)(bpy)Cl]+-Functionalized Metal–Organic Framework Films

辅因子 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 电化学 氧化还原 配体(生物化学) NAD+激酶 催化作用 电催化剂 材料科学 组合化学 金属 电极 无机化学 化学 有机化学 物理化学 生物化学 受体
作者
Weiwei Li,Chunhua Zhang,Ziman Zheng,Xiaoyu Zhang,Lin Zhang,Alexander Kuhn
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (41): 46673-46681 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acsami.2c13631
摘要

Electrochemical regeneration of the reduced form of the nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) cofactor catalyzed by immobilized [Rh(Cp*)(bpy)Cl]+ is a promising approach for the enzymatic synthesis of many valuable chemicals with NAD-dependent dehydrogenases. However, rational control of the efficiency is often limited by the irregular structure of the electrode/electrolyte interface and the accessibility of the molecular catalyst. Here, we propose an electrochemical system for NADH cofactor regeneration, based on highly ordered three- dimensional (3D) metal-organic framework (NU-1000) films. [Rh(Cp*)(bpy)Cl]+ is incorporated at the zirconium nodes of NU-1000 via solvent-assisted ligand incorporation (SALI), leading to a diffusion-controlled behavior, associated with an electron hopping mechanism. Varying the ratio of redox-active [Rh(Cp*)(bpy)Cl]+ and inactive postgrafting agents enables the elaboration of functional electrodes with tunable electrocatalytic activity for NADH regeneration. The exceptionally high faradic efficiency of 97%, associated with a very high turnover frequency (TOF) of ∼1400 h-1 for NADH regeneration, and the total turnover number (TTN) of over 20000 for the enzymatic conversion from pyruvate to l-lactate, when coupled with l-lactate dehydrogenases (LDH) as a model reaction, open up promising perspectives for employing these electrodes in various alternative bioelectrosynthesis approaches.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
畅快的小懒虫完成签到,获得积分10
1秒前
852应助罗晨采纳,获得10
1秒前
1秒前
地球发布了新的文献求助10
1秒前
大佬发布了新的文献求助10
1秒前
雪小岳完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
隐形曼青应助淡淡舞蹈采纳,获得10
2秒前
图林完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
科研通AI2S应助包容友灵采纳,获得20
2秒前
小z完成签到,获得积分10
2秒前
深情安青应助苏铭采纳,获得10
3秒前
Ava应助lian采纳,获得10
3秒前
桐桐应助热心的雁桃采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.1应助najeeb采纳,获得10
4秒前
rong108发布了新的文献求助10
4秒前
小马同学发布了新的文献求助100
4秒前
5秒前
5秒前
wsj发布了新的文献求助10
5秒前
坦率从云发布了新的文献求助10
6秒前
清爽易梦给清爽易梦的求助进行了留言
6秒前
科研通AI6.1应助山茶花采纳,获得10
6秒前
6秒前
独特草莓发布了新的文献求助10
6秒前
酷波er应助喵喵666采纳,获得10
6秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
正直惜文应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
秋鱼完成签到,获得积分10
7秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6441398
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8255357
关于积分的说明 17576780
捐赠科研通 5500021
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900183
邀请新用户注册赠送积分活动 1877028
关于科研通互助平台的介绍 1717044