Electrocatalysis by hydrogenases: lessons for building bio-inspired device

AUTOR(ES)
FONTE

J. Braz. Chem. Soc.

DATA DE PUBLICAÇÃO

2014-03

RESUMO

Um grande número de enzimas podem funcionar como excelentes eletrocatalisadores quando colocados sobre eletrodos ou superfícies de materiais condutores ou semicondutores. Em particular, nessa revisão serão abordadas as hidrogenases, que são enzimas com centros catalíticos contendo dois átomos de ferro ou um de ferro e outro de níquel para fazer a interconversão entre 2H+ e H2 com altas frequências de turnover, entretanto os conceitos aqui mostrados podem também ser igualmente aplicados a outras enzimas redox. Utilizando as hidrogenases como exemplo, examinamos como a compreensão detalhada do comportamento eletrocatalítico de uma enzima pode servir de modelo para o desenvolvimento de dispositivos nos quais a enzima troca elétrons diretamente com uma variedade de materiais inorgânicos, incluindo grafite, semicondutores e pontos quânticos (quantum dots). Nesta revisão mostramos descobertas recentes de catalisadores compósitos de enzimas-materiais inorgânicos, e alguns dos desafios encontrados para a construção de um dispositivo enzimático, e as oportunidades advindas de sistemas baseados em catalisadores biológicos, incluindo células à combustível, foto-reatores de combustíveis e catalisadores acoplados para síntese química.

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