一种用于NADH再生的光催化剂及其制备方法和应用

专利简介

专利名称： 一种用于NADH再生的光催化剂及其制备方法和应用
专利号： ZL202111310335.X
专利权人： 悦居帮手科技（四川）有限公司
发明人： 魏萍、张月、董金凤、彭超、王梓容、陈一鸣、高星月、常乐凯、肖名龙、伍建豪
授权公告号： CN114192173B授权日期： 2025年02月18日

一、技术背景

NADH（还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）是生物体内最重要的辅酶之一，广泛参与酶催化氧化还原反应。大部分氧化还原酶的催化反应都需要NADH作为还原剂参与，然而NADH价格昂贵且稳定性差，这极大地限制了其在工业化生物催化中的应用。因此，实现NADH的高效、低成本再生具有重要的科学意义和应用价值。光化学再生法因利用廉价、清洁的光能而逐渐受到广泛关注。

二、技术方案

本发明提供了一种用于NADH再生的光催化剂及其制备方法，属于光催化领域。该光催化剂为Ti₃C₂/TiO₂异相结光催化剂。其制备方法包括以下关键步骤：

1. 将Ti₃C₂Tx在HCl溶液中均匀分散，得到混合物A；

2. 混合物A在180℃～200℃下反应10～12小时，得到沉淀B的粉末；

3. 将步骤（2）所得粉末再次均匀分散于HCl溶液中，得到混合物C；

4. 混合物C在180℃～200℃下反应20～24小时，最终得到Ti₃C₂/TiO₂异相结光催化剂。

该制备方法工艺简便、无毒、低成本。

三、技术优势

本发明所制得的光催化剂具有以下突出优势：

• 独特的层状结构：赋予材料优异的物理化学性质；

• 较高的载流子迁移率：有效促进光生电子与空穴的分离与传输；

• 拓宽光响应范围：将NADH光化学再生的光吸收范围拓展至可见光区，显著提高太阳光利用效率；

• 优异的催化活性和稳定性：在NADH再生过程中表现出持久高效的催化性能。

四、应用前景

该专利技术可广泛应用于光-酶耦合催化、生物催化与生物转化等领域。通过高效再生NADH辅酶，可有效解决酶催化反应中辅酶供应不足的瓶颈问题，为工业生物催化、精细化学品合成以及CO₂资源化利用等提供关键技术支持。