日前，中国科学技术大学熊宇杰教授团队构建了一种光电催化和酶催化的接力催化体系，实现了生物质重要平台分子甘油向六碳高值产物山梨糖的高效转化。相关成果发表在《自然·可持续性》上。
如何在温和的条件下避免甘油过度氧化并实现其碳链增长，是该领域长期面临的挑战。山梨糖是一类重要的六碳糖，可应用于食品、药品和化妆品等领域。若能将生物质平台分子甘油高选择性地转化为六碳山梨糖，将具有重大的科学意义和产业价值。
针对这一问题，研究团队设计了铋掺杂氧化钨光阳极，用于调控甘油的光电催化氧化路径，并进一步引入了果糖-6-磷酸醛缩酶突变体，使甘油醛和二羟基丙酮能够发生羟醛缩合反应，生成六碳产物山梨糖。通过光电催化与酶催化反应的接力耦合，该体系成功实现了甘油连续转化为单一六碳产物——山梨糖。在此基础上，该团队还构建了无偏压太阳能驱动体系，该体系仅需光照即可连续运行，表现出较好的稳定性，并能够持续生成产物，为甘油等生物质重要平台分子的绿色升级提供新的思路。