Hybrid Ni@ZnO@ZnS-Microalgae for Circular Economy : a Smart Route to the Efficient Integration of Solar Photocatalytic Water Decontamination and Bioethanol Production
Serrà, Albert (Empa Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology)
Artal, Raül (Universitat de Barcelona. Departament de Ciència de Materials i Química Física)
García Amorós, Jaume (Universitat de Barcelona. Departament de Química Inorgànica i Orgànica)
Sepúlveda, Borja (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Gomez, Elvira (Universitat de Barcelona. Departament de Ciència de Materials i Química Física)
Nogués, Josep (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Philippe, Laetitia (Empa Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology)

Fecha:	2020
Resumen:	Water remediation and development of carbon-neutral fuels are a priority for the evermore industrialized society. The answer to these challenges should be simple, sustainable, and inexpensive. Thus, biomimetic-inspired circular and holistic processes combing water remediation and biofuel production can be an appealing concept to deal with these global issues. A simple circular approach using helical Spirulina platensis microalgae as biotemplates to synthesize Ni@ZnO@ZnS photocatalysts for efficient solar water decontamination and bioethanol production during the recycling process is presented. Under solar irradiation, the Ni@ZnO@ZnS-Spirulina photocatalyst exhibits enhanced activity (mineralization efficiency >99%) with minimal photocorrosion and excellent reusability. At the end of its effective lifetime for water remediation, the microalgae skeleton (mainly glycogen and glucose) of the photocatalyst is recycled to directly produce bioethanol by simultaneous saccharification and fermentation process. An outstanding ethanol yield of 0. 4 L kg, which is similar to the highest yield obtained from oxygenic photosynthetic microorganisms, is obtained. Thus, the entire process allows effective solar photocatalytic water remediation and bioethanol production at room temperature using simple and easily scalable procedures that simultaneously fixes carbon dioxide, thereby constituting a zero-carbon-emission circular process.
Ayudas:	Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-292 Ministerio de Economía y Competitividad PCIN2016-093 Ministerio de Economía y Competitividad TEC2017-85059-C3-2-R European Commission 754364 Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2017-0706
Derechos:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Lengua:	Anglès
Documento:	Article ; recerca ; Versió publicada
Materia:	Bioethanol production ; Biomimetics ; Biotemplating ; Photocatalysis ; Water decontamination
Publicado en:	Advanced science, Vol. 7, Issue 3 (February 2020) , art. 1902447, ISSN 2198-3844

DOI: 10.1002/advs.201902447
PMID: 32042564

9 p, 2.5 MB

El registro aparece en las colecciones:
Documentos de investigación > Documentos de los grupos de investigación de la UAB > Centros y grupos de investigación (producción científica) > Ciencias > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Artículos > Artículos de investigación
Artículos > Artículos publicados