可持续发展和经济Cascade-based电催化作用

雪莱Minteer采访时,犹他大学的化学教授,讨论如何可持续经济cascade-based电催化作用可能会导致一个光明的未来在研究和行业。

electrocatalysts用于研究和行业怎么样?

Electrocatalysts丰富整个行业。对水的人们使用electrocatalysts分裂。所以,产生氢气和氧气在燃料电池电动汽车,以及各种不同的工业过程,如chloralkali过程产生氯气,以及其他电气化学过程。

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大多数electrocatalytic系统已经发展在过去的二十年里一直单身electrocatalysts。这是为什么呢?

当考虑开发一个催化剂,通常容易最初开发一个催化剂,一个转换。所以,这可能是一个单电子,两电子或者four-electron过程,但本质上它是整个过程的一小步。

当我们开始考虑更复杂的转换,它变得更加复杂。这是因为我们现在需要一个以上的催化剂在电极表面,我们需要设计的材料,这样我们可以有多个催化剂。

科学家们为什么要发展替代单一electrocatalysts ?

单一electrocatalysts非常擅长做一个单电子,两电子,甚至four-electron转换。有些限制,因为,可以让你创建诸如氢质子或氯气从氯离子,但不允许你做复杂的转换,需要大概10,12或者15电子做完整的过程。

酶bioelectrocatalysts是什么,他们怎么能被用来克服问题的单一electrocatalysts呢?

大多数生物催化剂的氧化还原反应,因此催化氧化还原反应,你可能会认为从电气化学的角度来看,是氧化还原酶的酶。所以他们是酶,可以催化多种氧化还原反应。有趣的是,有成千上万的这些不同的氧化还原酶酶活细胞。所以活细胞基本上给我们的模型我们可以考虑做非常复杂的氧化还原化学。

如果你想到食物,午餐,你要有一些糖,一些碳水化合物,有点胖,有点油,一点蛋白质,和你的身体基本上已经氧化还原酶酶催化氧化的所有这些复杂的分子。

这些都是燃料,这样你就可以做你需要的能量转换为你的日常生活。因此,我们使用有趣的化学生物学作为灵感,因为生物给我们这样一个各种各样的化学应用。

这些催化剂开发和如何调解电子转移?

这些催化剂从最初的一代的角度来看是自然发生的。他们分离和纯化天然来源,所以从微生物。然后,当我们最终催化剂使用电化学感兴趣,我们将做酶工程他们使他们更适合电化学应用程序与体内应用程序。

在一项研究中,你让polyhydroxybutyrate经济的可持续生物合成。你能告诉我们关于这个研究吗?

我们真正感兴趣的事情之一是我们是否可以使用电催化作用更可持续生产的产品。塑料显然是一个我们感兴趣的产品生产、特别是可持续的聚合物。

我们开发了一个系统,我们把微生物可以生产塑料和我们删除的部分,负责化学和微生物固定在电极表面能电气化学生成塑料。

在另一项研究中,你专注于选择性地使用bioelectrocatalysis生产手性胺。你是怎么实现呢?

当我们有更感兴趣的可持续化学和使用电气化学作为一种工具来生产产品,我们开始意识到,有几个产品,制药行业感兴趣。这些都是手性胺之一。如果你看看药物,很多药物手性胺本身。我们是否有兴趣我们可以设计和使用一系列的酶能够使这些候选药物和药物中间体。

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你为什么选择现在这个研究在Pittcon吗?

我已经来到Pittcon 20年,Pittcon是展示你的新工作的地方。在我的实验室里,这是一个新的研究领域,从过去的一年半,所以这是一个很好的机会给社区的新工作发生在我们的实验室。

什么酶级联的未来和你的研究?

我认为未来将专注于更安全、更清洁的方法产生的化学物质,这些药品或商品是否化学品和精细化学品。我们要作为一个国家或世界关注环保,更安全、更可持续的生产过程。,这给了我们一个很好的机会使用电动化学本质上使用可再生能源来生产分子更加安全,但在一个更绿色的方式。

你为什么认为事件像Pittcon分析化学/科学行业是重要的吗?

Pittcon首先是一个贸易展。每年都是一个很好的机会来看看新仪表正在开发、新设备是在分析化学和分析的科学。188金宝搏手机网页版

这是一个很好的机会去看最新最好的技术。然而,这也是一个机会来看看现场的会谈。谈判通常呈现的东西要花几年成为商业产品展览会的地板上,但它给你一个机会看到科学是要到哪里去,这样你就可以做出更好的选择而言,你的研究将焦点。

对雪莱d Minteer

Minteer集团专注于改善abiotic-biotic增强bioelectrocatalysis生物催化剂和电极表面之间的接口。这些生物催化剂包括微生物细胞、细胞器(线粒体和类囊体膜),氧化还原蛋白质和酶氧化还原酶。我们设计电极在电极表面结构增强通量生物传感器和生物燃料电池的应用。该组织利用各种electroanalytical技术(线性极化、循环伏安法、差分脉冲伏安法,微分脉冲电流滴定法),以及各种各样的生物和光谱技术来实现这些目标。这个组织也有一个活跃的项目有机电化学合成的电催化作用。