嵌入碳化酶的ZIF-8电PVA纤维作为一个优秀的生物催化剂候选者
Vahideh Asadi1, Afsaneh Marandi1, Reihaneh Kardanpour1
1Department of Chemistry, Catalysis Division, University of Isfahan, Isfahan 81746-73441, Iran.
ACS omega
|May 30, 2023
概括
这项研究开发了稳定的嵌入酶的MOF复合物,用于有效地捕获二氧化碳 (CO2) 并将其转化为碳酸. 这些材料为实际的二氧化碳封存应用提供了更高的稳定性和可重复使用性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 大气中二氧化碳度的上升带来了重大的气候变化风险.
- 创新技术对于有效的二氧化碳利用和减缓至关重要.
- 在多孔材料中的酶固定增强了稳定性和催化活性.
研究的目的:
- 开发和评估用于二氧化碳封存的新型酶嵌入金属有机框架 (MOF).
- 通过降水以碳酸 (CaCO3) 的形式最大限度地利用二氧化碳.
- 为了提高牛炭酸 anhydrase (BCA) 的稳定性和可重复使用性,用于催化CO2转化.
主要方法:
- 牛炭化酶 (BCA) 通过物理吸收被封装在ZIF-8 (泽奥酸伊米达酸框架-8) 中.
- 嵌入酶的MOFs (BCA@ZIF-8) 在交叉连接的聚乙烯醇 (CPVA) 电纤维上生长.
- 评估了复合材料的稳定性,活性和CaCO3沉效率.
主要成果:
- 与ZIF-8中/在ZIF-8中固定的自由BCA或BCA相比,BCA@ZIF-8/CPVA复合材料表现出显著增强的稳定性,可以抵抗变质剂,高温和酸性条件.
- 37天后,BCA@ZIF-8/CPVA和BCA/ZIF-8/CPVA的初始活性分别保持在99%和75%以上.
- 复合材料在沉CaCO3方面表现出高效率,BCA@ZIF-8/CPVA在八个循环后达到初始运行产量的64.8%.
结论:
- 开发的BCA@ZIF-8/CPVA和BCA/ZIF-8/CPVA复合材料为高效的二氧化碳封存提供了一个有希望的策略.
- 固定酶系统的增强稳定性和可重复使用性促进了实际的催化二氧化碳转化.
- 这些材料代表了通过二氧化碳捕获和利用来缓解气候变化的可行方法.
