Bioelectrocatalysis with a palladium membrane reactor
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Enzyme catalysis is used to generate approximately 50,000 tons of value-added chemical products per year. Nearly a quarter of this production requires a stoichiometric cofactor such as NAD + /NADH. Given that NADH is expensive, it would be beneficial to regenerate it in a way that does not interfere with the enzymatic reaction. Water electrolysis could provide the proton and electron equivalent necessary to electrocatalytically convert NAD + to NADH. However, this form of electrocatalytic NADH regeneration is challenged by the formation of inactive NAD 2 dimers, the use of high overpotentials or mediators, and the long-term electrochemical instability of the enzyme during electrolysis. Here, we show a means of overcoming these challenges by using a bioelectrocatalytic palladium membrane reactor for electrochemical NADH regeneration from NAD + . This achievement is possible because the membrane reactor regenerates NADH through reaction of hydride with NAD + in a compartment separated from the electrolysis compartment by a hydrogen-permselective Pd membrane. This separation of the enzymatic and electrolytic processes bypasses radical-induced NAD + degradation and enables the operator to optimize conditions for the enzymatic reaction independent of the water electrolysis. This architecture, which mechanistic studies reveal utilizes hydride sourced from water, provides an opportunity for enzyme catalysis to be driven by clean electricity where the major waste product is oxygen gas.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».