Green Carbon│第三卷第三期

 封面文章解读 

【PET生物解聚最新研究进展】

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料具有优异的耐用性，在自然环境中也极难降解。全球年PET产量为8000万吨，是重要的污染源，同时具有对化石资源极大的依赖性。为了实现PET的绿色环保回收，PET生物解聚技术的研究应运而生，是一种极具前景的解决方案 。本文总结了“塑料高效生物解聚的关键技术”取得的重大突破及PET生物解聚领域的国际前沿技术进展，探讨工业化应用的挑战，并提出未来的关键突破方向。文章指出，解决全球性的塑料污染问题，需要全球性的协作，呼吁学术界、产业界和政府部门必须紧密合作，共同推动创新技术的研发与转化，将这些充满希望的科研成果真正融入现有的废物管理基础设施中，为建设一个更加绿色、可持续的未来贡献力量。

Green Carbon（绿碳，ISSN 2950-1555，CN37-1549/O6）是由中国科学院青岛生物能源与过程研究所创办、与科爱集团联合出版的开放获取英文学术期刊，创刊当年入选2023年度中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目；2024年4月，被全球知名科技期刊数据库美国化学文摘Chemical Abstracts Service（CAS）数据库正式收录；6月，获得国内统一连续出版物号；12月，被Scopus数据库收录；2025年2月，被DOAJ数据库收录；2025年9月，被收录为CSCD来源期刊（核心库）。

2025年9月，Green Carbon第三卷第三期12篇文章已全部上线，包括Review5篇，Research Article2篇，Commentary4篇，Perspective1篇。全部论文均为开放获取，欢迎阅读！

 1 Review 

1. State-of-the-art advances in biotechnology for polyethylene terephthalate bio-depolymerization 绿色革命新篇章——PET生物解聚最新研究进展

国家重点研发计划“绿色生物制造”重点专项“塑料高效生物解聚的关键技术”项目组联合在Green Carbon发表题为“State-of-the-art advances in biotechnology for polyethylene terephthalate bio-depolymerization”综述文章，并被选为封面文章。总结了项目执行期间取得的重大突破及PET生物解聚领域的国际前沿技术进展，探讨工业化应用的挑战，并提出未来的关键突破方向。中国工程院院士、北京化工大学谭天伟教授、南京工业大学姜岷教授、南京农业大学崔中利教授为论文共同通讯作者，中国科学院青岛能源所刘亚君研究员、南京工业大学周杰副教授和山东大学李延伟教授为论文共同第一作者，共计来自8家科研单位的15名专家学者参与了该论文的撰写。

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doi.org/10.1016/j.greenca.2025.02.003

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Green Carbon封面文章 | 北化谭天伟教授、南农崔中利教授、南工姜岷教授：绿色革命新篇章——PET生物解聚最新研究进展

2. Rational Design of d-hydantoinase from Pseudomonas aeruginosa for Desymmetric Synthesis of Chiral Intermediate for S-Pregabalin 海因酶理性设计合成普瑞巴林手性中间体

中国科学院微生物研究所于波研究员团队于Green Carbon发表题为“Rational Design of d-hydantoinase from Pseudomonas aeruginosa for Desymmetric Synthesis of Chiral Intermediate for S-Pregabalin”研究论文，该文章基于理性设计对来自铜绿假单胞菌中的D-海因酶进行了活性口袋重塑以及柔性C-末端和非保守的表面氨基酸残基改造。结果表明，产物R-单酰胺光学纯度（ee_p）从初始的65.51% ± 5.85% 提升至98.62% ± 0.28%，催化速率（k_cat/K_m （s⁻¹•M⁻¹））提升了22.8倍，半衰期提升4.5倍。

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doi.org/10.1016/j.greenca.2025.02.002

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Green Carbon文章 | 中国科学院微生物研究所于波研究员：海因酶理性设计合成普瑞巴林手性中间体

3. Application of nanocellulose in solar Photo/thermal energy conversion and electrochemical energy storage devices 纳米纤维素助力能源转换与存储

中国科学院理化技术研究所吴敏研究员、王超高级工程师于Green Carbon发表题为“Application of Nanocellulose in Solar Photo/Thermal Energy Conversion and Electrochemical Energy Storage Devices”综述文章，系统介绍了纳米纤维素（CNFs）及其衍生物在光伏（PV）器件、光热器件和电化学储能系统中的应用研究。纳米纤维素凭借其独特性能，在太阳能光热转换和电化学储能领域展现出广阔的应用前景，为解决可再生能源的间歇性和储能问题提供了新的思路和方法，有望推动可持续能源技术的进一步发展。

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doi.org/10.1016/j.greenca.2025.02.001

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Green Carbon文章 | 中国科学院理化技术研究所吴敏研究员、王超高级工程师：纳米纤维素助力能源转换与存储

4. Developments of catalysts for the direct conversion of aqueous ethanol to butadiene 生物乙醇一步法绿色制备丁二烯催化剂新进展

中南林业科技大学刘娜课题组在Green Carbon上发表题为“Developments of catalysts for the direct conversion of aqueous ethanol to butadiene”综述文章，系统回顾了乙醇制丁二烯的反应机理、催化剂体系的最新研究进展，并重点探讨了水在反应中的作用机制及高效疏水催化剂的设计策略，为推进该过程的工业化应用提供了重要见解。

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doi.org/10.1016/j.greenca.2024.11.008

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Green Carbon文章 | 中南林业科技大学刘娜博士：生物乙醇一步法绿色制备丁二烯催化剂新进展

5. Recent advancements and assessments in MXene-based composites stability for efficient solar-heating water evaporation: A systematic and comprehensive review MXene基复合材料破解太阳能水蒸发稳定性难题，助力高效净水革命

江苏大学潘建明教授和李浩教授于Green Carbon期刊发表题为“Recent advancements and assessments in MXene-based composites stability for efficient solar-heating water evaporation: A systematic and comprehensive review”综述文章，重点探讨了通过引入聚合物、木材及碳材料等，显著提升了MXenes光热转换效率与氧化稳定性，从而提升其在光热水蒸发系统中的性能，还深入探讨了MXene基复合材料的开发，探索了与其在光热水蒸发中的作用相关的关键因素和机制，为下一代净水技术提供了新思路。

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doi.org/10.1016/j.greenca.2025.01.001

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Green Carbon文章 | 江苏大学潘建明教授、李浩教授：MXene基复合材料破解太阳能水蒸发稳定性难题，助力高效净水革命

 2 Research Article 

6. Dual Piezoelectric Catalytic System for Efficient CO₂ Reduction 双压电系统高效还原二氧化碳

辽宁大学赵钦副教授团队在Green Carbon发表题为“Dual Piezoelectric Catalytic System for Efficient CO₂ Reduction”研究论文。他们设计一种由K_0.5Na_0.5NbO₃ (KNN)和聚偏氟乙烯-六氟丙烯 (PVDF-HFP) 组成的双压电系统，显著提升CO₂催化还原效率。该研究揭示双压电材料协同效应的关键作用，为高性能压电催化剂的开发提供了新思路。柔性薄膜设计克服了粉末催化剂易流失、难回收的缺陷，可直接涂覆于机械能收集装置表面，具有规模化应用潜力。

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doi.org/10.1016/j.greenca.2025.01.005

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Green Carbon文章 | 辽宁大学赵钦副教授：双压电系统高效还原二氧化碳

7. Adipic acid synthesis from bio-derived 2-furoic acid by reduction-carbonylation 糠酸还原羰基化“两步法”合成己二酸

南昌大学杨维冉教授和苏州科技大学孔令照教授于Green Carbon发表题为“Adipic acid synthesis from bio-derived 2-furoic acid by reduction-carbonylation”研究文章，建立一锅两步法从糠酸制备己二酸的方法。首先糠酸在铑催化剂作用下还原制得四氢糠酸，产率可达95%，然后不需经过分离，加入I₂促进剂和水，在CO和H₂气氛下四氢糠酸进一步羰基化转化为己二酸，产率可达96.5%。通过对反应中间体的鉴定和控制实验，提出了可能的反应机理。为生物基C5平台分子羰基化制备己二酸提供了一条新的途径。

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doi.org/10.1016/j.greenca.2025.02.008

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Green Carbon 文章 | 南昌大学杨维冉教授、苏州科技大学孔令照教授：糠酸还原羰基化“两步法”合成己二酸

 3 Commentary 

8. Hydrogenation of layered oxide cathodes as a new pathway of self-discharge in lithium-ion batteries 锂电自放电新机制——层状氧化物正极的质子化

中国科学院青岛能源所崔光磊研究员、李真酉研究员和杜奥冰副研究员，联合德国亥姆霍兹乌尔姆研究所Maximilian Fichtner教授，在Green Carbon发表题为"Hydrogenation of layered oxide cathodes as a new pathway of self-discharge in lithium-ion batteries"文章。该文针对美国陆军实验室Michael F. Toney教授、许康教授和Oleg Borodin研究员团队在Science上发表的文章"Solvent-mediated oxide hydrogenation in layered cathodes"，就其提出的锂离子电池自放电新机制进行了系统性分析和点评。

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doi.org/10.1016/j.greenca.2025.03.002

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Green Carbon文章 | 青能所崔光磊、亥姆霍兹乌尔姆研究所Fichtner：锂电自放电新机制--层状氧化物正极的质子化

9. Selective conversion of polyolefin waste to light olefins by tandem catalytic cracking and isomerizing ethenolysis 塑料异构乙烯解回收轻质烯烃再登Science

四川大学张帆教授和卡尔加里大学姜亮亮研究员在Green Carbon发表题为"Selective conversion of polyolefin waste to light olefins by tandem catalytic cracking and isomerizing ethenolysis"文章。该文针对John F. Hartwig & Alexis T. Bell团队在Science上发表的文章"Polyolefin waste to light olefins with ethylene and base-metal heterogeneous catalysts"进行了系统性分析和点评。

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doi.org/10.1016/j.greenca.2025.03.003

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Green Carbon文章 | 四川大学张帆教授、卡尔加里大学姜亮亮研究员：塑料异构乙烯解回收轻质烯烃再登Science

10. Porous materials with terminal zinc hydride sites to capture high-temperature carbon dioxide 末端锌氢位点捕获高温二氧化碳

北京科技大学黄秀兵教授团队在Green Carbon上发表题为“Porous materials with terminal zinc hydride sites to capture high-temperature carbon dioxide”评论文章，深入解读了美国加州大学伯克利分校Jeffrey R. Long团队在Science期刊上报道的具有末端锌氢位点（Zn–H）的新型MOF材料（ZnH-MFU-4l）。该材料能够在高达200 ℃的温度下可逆捕获低浓度CO₂，为应对高温工业废气排放提供了创新性解决方案。

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doi.org/10.1016/j.greenca.2025.03.001

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Green Carbon文章 | 北京科技大学黄秀兵教授：末端锌氢位点捕获高温二氧化碳

11. Revolutionizing unsymmetrical urea synthesis: A bimetallic catalytic approach with synchronous recognition mechanism 双金属协同催化精准合成不对称尿素

天津中医药大学王泽超团队于Green Carbon发表文章，针对武汉大学何林教授与雷爱文教授团队发表在Science上的文章“Synchronous recognition of amines in oxidative carbonylation toward unsymmetrical ureas”进行了系统性分析和点评。

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doi.org/10.1016/j.greenca.2024.12.002

 4 Perspective 

12. Perspective: Roles of rare earth elements in Bacteria 稀土金属在细菌中的作用

德国马普陆地微生物研究所的刘长青博士、德国马普陆地微生物研究所所长Tobias J. Erb在Green Carbon发表题为 "Perspective: Roles of rare earth elements in Bacteria" 综述论文。该研究系统梳理了REEs在细菌生命活动中的新兴角色，特别是Ln在甲醇脱氢酶（Methanol Dehydrogenase, MDH）中的关键作用，揭示了稀土元素从“非必需元素”到“生命必需因子”的科学转变。文章进一步总结了 XoxF 型 MDH 的结构特点、催化机理及进化意义，指出它们与传统的钙依赖型 MxaFI-MDH 在功能上存在显著差异。

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doi.org/10.1016/j.greenca.2025.02.007

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Green Carbon文章 | 德国马普陆地微生物所Tobias J. Erb教授、刘长青博士：稀土金属在细菌中的作用

 5 Green Carbon 

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