陶政宇,博士毕业于哈尔滨工业大学,化学工程与技术学院。
研究方向为光驱动生物-非生物界面产氢技术
一作发表SCI论文5篇,发表在Chemical Engineering Journal、ACS Sustainable Chemistry & Engineering、Fuel等期刊。
代表性论文介绍
1. 陶政宇等(2025). Core-Shell Bio-Gel Microreactor for Efficient Hydrogen Production through Multi-Bacterial Synergistic Catalysis. Chemical Engineering Journal, 2025, 514: 163308. (IF: 13.3, JCR:Q1/中科院一区)

本研究设计了一种可回收的核壳生物凝胶反应器,内核为红假单胞菌与硫化镉,外壳为大肠杆菌与四氧化三铁。该结构实现代谢分区与菌株协同,显著提高光利用率和产氢效率,葡萄糖-氢气转化率达4.27 mol H2·mol-1 Glu-1,为绿色制氢和废水资源化提供了新策略。
2. 陶政宇等(2025). Genetically Engineered Hybrid Biosystem for Highly Efficient Conversion from Glucose to Hydrogen. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2025, 13, 17, 6164–6175. (IF: 7.1, JCR:Q1/中科院一区)

本研究通过基因改造大肠杆菌,增强其代谢通量,并在细胞内自组装CdSexS1−x纳米半导体,构建高效生物杂化产氢系统。该系统实现了93%的葡萄糖至氢气转化理论效率,是目前最高水平,为突破生物产氢效率瓶颈提供了新策略。
3. 陶政宇等(2025). Enhanced methanol to hydrogen transformation via formate self-augment metabolism in a genetic engineered hybrid Biosystem [J]. Fuel, 2025, 386: 134271. (IF: 7.5, JCR:Q1/中科院一区)

本研究构建了可代谢甲醇产氢的工程大肠杆菌,并利用其原位合成硫化镉半导体,形成生物-非生物杂化系统。在光照下,半导体产生的光生电子协同增强细胞内氢代谢基因表达,使甲醇制氢效率提升1.33倍,为废水回收与绿色能源开发提供了新技术。
4. 陶政宇等(2024). Enhancing photocatalytic hydrogen production from engineered Escherichia coli-biohybrid system via intracellular electron redirection [J]. Chemical Engineering Journal, 2024, 499: 156488.

本研究构建了大肠杆菌-量子点杂化光合系统,通过表达Fd、FNR和[FeFe]-氢化酶,建立了NADH/NAD+-FNR-Fd新电子传递路径,将量子点光生电子高效导向产氢过程。仅以甘油为碳源,最高产氢活性达3149.5 μmol·gdcw-1·h-1,展现出光催化与代谢优化结合的生物杂化系统优势。
5. 陶政宇等(2024). Study on confined interface electron enhanced ethanol to hydrogen conversion by Rhodopseudomonas palustris [J]. Chemical Communications, 2024, 60(24): 12205-12208. (IF: 4.4, JCR:Q2/中科院二区)

共轭聚合物涂层通过环保能源利用技术实现细菌功能提升。新型混合系统通过界面电子转移与水凝胶封装技术,显著增强了红假单胞菌@聚吡咯(R. palustris@PPy)的产氢能力。为优化产氢效率,我们采用多种技术手段研究其代谢机制,发现导电聚合物修饰能有效促进电子传递,从而调控细胞内代谢通路。这项创新技术为可持续能源生产提供了更高效的绿色氢气制备方案。