利用光激活纳米颗粒提升香蕉皮生物质生产生物乙醇：CoFe2O4与 g-C3N4复合材料的研究及意义

《Sugar Tech》：Enhancing Bioethanol Production from Banana Peel Biomass Using Photoactivated Nanoparticles: A Study of CoFe2O4 and g-C3N4 Composites

为提升利用香蕉皮生物质生产生物乙醇的效率，研究人员开展了关于 CoFe2O4、g-C3N4及其复合材料对酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）产乙醇能力影响的研究。结果显示，多种纳米颗粒能提升乙醇产量，光照结合纳米颗粒效果更佳，该研究有助于可再生燃料生产。

　　本研究探究了多种纳米颗粒，即钴铁氧体（CoFe₂O₄）、石墨相氮化碳（g-C₃N₄）及其复合材料（CoFe₂O₄/g-C₃N₄），对利用香蕉皮生物质的酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）乙醇生产能力的影响。对照组未添加纳米颗粒，生物乙醇产量仅 11.157%。添加 100 ppm 的 CoFe₂O₄纳米颗粒后，乙醇产量显著提升至 52.157%。将 CoFe₂O₄/g-C₃N₄复合材料浓度从 0 mg 增加到 100 ppm，乙醇产量达 35.44%。单独使用 100 ppm 的 g-C₃N₄，乙醇产量也增至 23%。为优化发酵过程，研究还考察了可见光照射在有无纳米材料时对乙醇生产的影响。结果表明，光照相比对照组能刺激生物乙醇产量提高 15.44%。光照与纳米颗粒结合时，刺激效果更显著，说明光激活纳米颗粒是提升乙醇产量的有效策略。研究结果突出了 CoFe₂O₄纳米颗粒，尤其是光激活时，大幅提升香蕉皮乙醇产量的潜力。此外，研究确定了 CoFe₂O₄/g-C₃N₄复合材料的最佳浓度，为可持续生物乙醇生产提供了可行途径。该研究不仅推进了对纳米材料在发酵过程中应用的理解，还为可再生燃料生产开发更高效、环保的策略做出了贡献。