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A Z-Scheme-Inspired Photobioelectrochemical H2 O/O2 Cell with a 1 V Open-Circuit Voltage Combining Photosystem II and PbS Quantum Dots.
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2018-12-13 , DOI: 10.1002/anie.201811172 Marc Riedel 1 , Julia Wersig 2 , Adrian Ruff 3 , Wolfgang Schuhmann 3 , Athina Zouni 2 , Fred Lisdat 1
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2018-12-13 , DOI: 10.1002/anie.201811172 Marc Riedel 1 , Julia Wersig 2 , Adrian Ruff 3 , Wolfgang Schuhmann 3 , Athina Zouni 2 , Fred Lisdat 1
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A biohybrid photobioanode mimicking the Z‐scheme has been developed by functional integration of photosystem II (PSII) and PbS quantum dots (QDs) within an inverse opal TiO2 architecture giving rise to a rather negative water oxidation potential of about −0.55 V vs. Ag/AgCl, 1 m KCl at neutral pH. The electrical linkage between both light‐sensitive entities has been established through an Os‐complex‐modified redox polymer (POs), which allows the formation of a multi‐step electron‐transfer chain under illumination starting with the photo‐activated water oxidation at PSII followed by an electron transfer from PSII through POs to the photo‐excited QDs and finally to the TiO2 electrode. The photobioanode was coupled to a novel, transparent, inverse‐opal ATO cathode modified with an O2‐reducing bilirubin oxidase for the construction of a H2O/O2 photobioelectrochemical cell reaching a high open‐circuit voltage of about 1 V under illumination.
中文翻译：
结合光系统II和PbS量子点的Z方案启发的光生化H2 O / O2电池，具有1 V的开路电压。
通过将光系统II（PSII）和PbS量子点（QDs）在反蛋白石TiO 2结构中进行功能集成，开发出了一种模拟Z方案的生物杂化光生物阳极，从而产生了约-0.55 V vs.的负水氧化电位。 Ag / AgCl，在中性pH下为1 m KCl。两个光敏实体之间的电连接是通过Os络合物改性的氧化还原聚合物（P Os）建立的，它允许在光照下从光活化水氧化开始形成多步电子转移链。 PSII，然后电子从PSII通过P Os转移到光激发的QDs，最后转移到TiO 2电极。将光生物阳极与新颖，透明，反蛋白石的ATO阴极相连接，该阴极经O 2还原胆红素氧化酶修饰，用于构建H 2 O / O 2光生物电化学电池，在光照下达到约1 V的高开路电压。
更新日期：2018-12-13
中文翻译：
结合光系统II和PbS量子点的Z方案启发的光生化H2 O / O2电池，具有1 V的开路电压。
通过将光系统II（PSII）和PbS量子点（QDs）在反蛋白石TiO 2结构中进行功能集成，开发出了一种模拟Z方案的生物杂化光生物阳极，从而产生了约-0.55 V vs.的负水氧化电位。 Ag / AgCl，在中性pH下为1 m KCl。两个光敏实体之间的电连接是通过Os络合物改性的氧化还原聚合物（P Os）建立的，它允许在光照下从光活化水氧化开始形成多步电子转移链。 PSII，然后电子从PSII通过P Os转移到光激发的QDs，最后转移到TiO 2电极。将光生物阳极与新颖，透明，反蛋白石的ATO阴极相连接，该阴极经O 2还原胆红素氧化酶修饰，用于构建H 2 O / O 2光生物电化学电池，在光照下达到约1 V的高开路电压。
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