學術活動 NAVIGATION
生物電催化及其在制備化學品中的應用
報告人:陳輝
報告人單位:山東大學微生物技術國家重點實驗室
報告時間:2023年5月11日
會議地點:生物與制藥工程學院A1報告廳(一樓)
舉辦單位:生物與制藥工程學院
報告人簡介:
陳輝,山東大學微生物技術國家重點實驗室教授、博士生導師。2014年博士畢業于浙江大學生物化工系,2014年加入中科院青島生物能源與過程研究所做助理研究員,2015-2017年先后到弗吉尼亞理工大學、明尼蘇達大學進行博士后研究工作,2018年加入猶他大學Shelley DMinteer組進行生物電催化固碳和固氮研究,2022年晉升為猶他大學化學系助理教授,2022年底加入山東大學微生物技術國家重點實驗室。
先后獲得國家海外高層次青年人才,山東省海外高層次青年人才,山東省泰山學者青年專家、山東大學杰出中青年學者。研究領域: 1)基于生物電催化的CO,N固定以及惰性化合物的深度轉化; 2)P450及其他具有工業應用價值酶的酶學與酶工程; 3) 電化學架構內合成生物學體系的構建與應用。 先后在Nature Catalysis, Chemical Reviews, JACS (4) ,Angewandte Chemie, ACS Catalysis等權威學術期刊上發表SCI論文30多篇。
報告摘要:生物電催化是將生物催化模塊與電化學模塊有機融合,以清潔易控的電能作為能量來源,電極作為電子供體來驅動生物合成過程,以酶或微生物細胞作為生物催化劑,最終實現電能到化學能有效轉化和目標化合物有效制備的技術體系。作為兩個獨立的功能單元,電化學模塊和生物催化模塊之間的適配性是決定生物電合成體系整體性能的關鍵因素,也是生物電催化領域的關鍵科學問題。目前,圍繞這二者適配性的主要瓶頸包括:(1)缺乏與生物催化模塊有效適配的電子傳遞過程;(2)電能化學能之間的轉化方式不靈活;(3)生物催化模塊的反應介質與電化學模塊不兼容。有鑒于此,圍繞電化學模塊和生物催化模塊適配性這一科學問題,報告人先后從新型電驅動生物合成模塊開發、新型能量轉換方式構建和新型反應介質應用三方面入手,在有效提升生物電催化體系適配性和整體性能。同時,基于生物電催化技術成功實現了惰性氮氣到手性氨基化學品的轉化;手性β-羥基腈的制備以及惰性烷烴化合物的深度轉化等一系列具有挑戰性的化學反應,為綠色生物制造的發展提供了新方法、新體系和新應用。
審核:莊偉