化学产业面对着办理多余副产物的紧急成绩：比方，苯酚行业发生的副产物丙酮数目宏大，超越了市场对丙酮的需求。将电催化与生物工程相分离，能够灵敏地将这些副产物从头操纵为各类有代价的商品。但是，缺少适宜的中心质料障碍了混淆电生物体系的顺遂整合。

　　对酿酒酵母停止了代谢革新，使其可以间接以电发生的纯异丙醇（IPA）作为碳源，排泄对香豆酸、游离脂肪酸或番茄红素。这项研讨凸显了产业副产物再操纵范畴的前进，并提醒了操纵电力重塑传统化学产业的机缘。

　　Upcycling surplus acetone into long-chain chemicals using a tandem electro-biosystem

　　0.6 吨丙酮，招致每一年环球丙酮多余约 190 万吨（产量 960 万吨 vs. 需求 770 万吨）

　　jbo竞博电竞。为完成这一多余物资的增值，作者设想了一种串连电-生物体系（图 1a），经由过程电化学将丙酮加氢复原为异丙醇（IPA），随后作为低毒性、高消融性的底物用于工程酵母菌发酵

　　（1320 美圆/吨），需完成高法拉第服从（FEIPA）与低可再生电力本钱的均衡。若无需下流别离，当电力价钱低于 0.03 美圆/kWh 且 FEIPA 高于约 80% 时，IPA 消费本钱将低于市场价（图 1c 中虚线以上的“红利地区”）

　　该工艺经由过程电催化间接消费高纯度IPA，绕过了传统热催化道路中伤害的氢气处置和IPA精馏步调。

　　。同步辐射 X 射线衍射（SXRD，λ = 0.77493 Å）数据显现其（101）晶面从 21.79°（H-Ru）偏移至 20.52°（I-Ru）

　　电流密度下，接纳双极膜活动池运转超越 600 小时，仍连结 FEIPA 93.5%，电压退化 17 µV h

　　原位傅里叶变更红外（FTIR）谱提醒：比拟 H-Ru，I-Ru 外表丙酮羰基（~1700 cm

　　）提醒质子化为速度限定步调（KIE 1.5）。密度泛函实际（DFT）计较以 Ru(101) 与 3% 拉伸的 Ru(101) 晶面为模子，发明：

　　。这些实际与尝试数据配合阐明，拉伸应变经由过程调控反响中心体笼盖度与反响势垒，有用增进 IPA 天生并抑止副反响。

　　为完成产业使用，作者比照了三种膜电极构造：固体电解质型、阳离子交流膜（CMEA）与反向偏压双

　　膜（BMEA）构造，发明 BMEA 在阴极面朝向阴离子交流层时能有用抑止丙酮/IPA 迁徙

　　前提下可在 10 小时内完整转化 100 mL 丙酮，单元 FEIPA 均匀约为 36.4%（图 4h），在持续运转 20 小时后 FEIPA 仍连结 70%（图 4g），考证了范围化潜力

　　，具有合作力。性命周期阐发显现，在可再生电占比 80% 前提下，IPA 温室气体排放 1.63 kg CO

　　酿酒酵母在含 2% IPA 的 YP 培育基中可一般发展，而在丙酮介质中没法存活，证明 IPA 的生物相容性优于丙酮

　　操纵电分解 IPA 作为独一碳源，作者构建三种酵母“微工场”，别离消费：对香豆酸：经由过程芬芳族氨基酸分解路子，产量为 4.45 mg L

　　阐发表白，其消费服从与传统葡萄糖发酵法相称，且制止了与食品争取资本的成绩，并简化了发酵过程当中的 pH 掌握

　　买通了电催化与生物制作之间的桥梁，供给了一种可连续的化工副产品增值新途径竞博官网首页，为将来电驱化工与绿色生物制作供给主要范式