NAD(P)H在生物催化和光催化领域中是关键的能量与电子载体，但是如何将高效选择性的NAD(P)H⁺还原并且生成1,4-NAD(P)H仍是个巨大挑战。

有鉴于此，中国科学院大连化物所李灿院士、丁春梅等报道Ni₃S₂电极和Rh催化剂分子构筑电催化剂体系（命名为Ni₃S₂-Rh）能够高效和选择性的将NAD(P)⁺还原为1,4-NAD(P)H。

主要内容

（1）

优化后Ni₃S₂-Rh体系的选择性达到99.1 %，比Ni₃S₂的选择性更高（80 %）。标准化后的Ni₃S₂-Rh催化活性比Ni₃S₂高5.8倍，比Rh催化剂分子高13.2倍。

（2）

Ni₃S₂-Rh体系的优异催化活性来自金属硫化物和Rh催化剂分子之间的协同作用，NAD⁺还原反应通过电子质子协同转移（CEPT）机理。Ni₃S₂作为质子和电子转移介导物加快生成Rh-H物种，随后Rh-H将负氢转移到NAD⁺并生成1,4-NADH。

这种Ni₃S₂-Rh催化剂体系很好的模拟了自然界中的铁氧还蛋白-NADP⁺还原酶的功能。

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Shujie Tian, Guifa Long, Panwang Zhou, Fengyuan Liu, Xianwen Zhang, Chunmei Ding*, and Can Li*, A Coupled System of Ni₃S₂ and Rh Complex with Biomimetic Function for Electrocatalytic 1,4-NAD(P)H Regeneration, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c00994

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c00994