辅酶NADH的高效再生对于CO₂的光酶转化非常重要。目前，光驱动NADH再生体系大多需要使用均相Rh络合物作为电子介质。反应中，光生电子从半导体转移到游离的Rh络合物，继而介导NADH的光催化再生。体系中游离Rh的使用一方面存在光生电子损失，影响NADH的再生效率；另一方面会影响偶联酶的生物活性，限制CO₂的还原转化效率。同时，CO₂在水中的溶解度较低及液相扩散系数极低，也会影响CO₂的转化。因此如何构筑集成体系实现光催化NADH再生和酶催化CO₂还原的高效耦合是这一领域的研究重点。

近日，青岛科技大学刘健教授团队，基于仿生理念，通过调控MOFs的有机配体来构筑第二壳层仿酶催化材料用于NADH再生。利用席夫碱反应与金属有机框架（MIL-125-NH₂）上有机配体反应生成金属锚定位点，实现Rh络合物在MOFs上的固定并用于NADH再生。进一步结合疏水生物膜固定的甲酸脱氢酶，利用气-液-固三相界面实现了高效的CO₂还原制甲酸。

锚定Rh络合物的MOFs催化剂在NADH再生应用中具有显著优势。一方面，Rh络合物位于金属有机框架的有机配体上，可以实现光生电子的快速转移与利用。另一方面，集成的Rh络合物能够实现循环使用，节约成本。

作者进一步将甲酸脱氢酶固定在再生纤维素膜上，研究了基底浸润性对酶促CO₂还原的影响。结果表明，固定于具有高气体粘附力的疏水基底上的甲酸脱氢酶具有更优异的CO₂还原性能。此外该固定化策略能够实现甲酸脱氢酶的多次循环使用。该工作可为进一步构建集成的半人工光合作用体系提供有益启示。