1.2 碳酸酐酶牢靠化载体

载体的碳酸抉择会清晰影响牢靠化酶的性子，制备事实的酐酶牢靠化酶既要选用公平实用的牢靠化方式，同时又要抉择优异的牢靠载体。个别在抉择牢靠化载体资料时需要思考如下多少点：1）载体的及氧理化性子，好比形态、化碳巨细、捕集孔径、运用机械强度、钻研不易溶于反映介质、妨碍在强酸碱以及高温条件下的碳酸晃动性、耐微生物降解能耐等；2）载体的酐酶工业运用能耐：资料价廉易患、可妨碍工业化大斲丧、牢靠可再生循环运用等。及氧

传统的化碳牢靠化载体主若因此动动物的结构卵白为主的人造高份子产物，如从虾的捕集甲壳中提掏出的壳聚糖、甲壳素; 从海藻中可能提取海藻酸钠等。除了此之外还包罗琼脂糖珠、琼脂糖凝聚、卵清卵白、木质纤等。近多少年，包罗碳基资料、硅基资料、金属氧化物等在内的有机载体资料钻研较多，且少许钻研运用化学试剂对于资料改性后再用于牢靠 CA，使牢靠化 CA 的晃动性、可重复运用性更好。牛建杰等以 &ga妹妹a;-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）为改性剂对于纳米颗粒妨碍改性，患上到了环氧基功能化的 Fe₃O₄-SiO₂
核壳纳米颗粒，随后将碳酸酐酶 CA 共价牢靠到纳米颗粒上，以实现 CA 牢靠化。服从表明，牢靠化酶的热晃动性、蕴藏晃动性以及循环运用性均优于划一条件下的游离酶，其在循环运用 10 次后仍连结 84.2%的相对于酶精力。Jing 等乐成将 CA 牢靠在磁性聚微球上，与游离 CA 比照，牢靠化 CA具备更好的酶活性、较好的可重用性、更高的热晃动性。经由 6 次重复运用后，活性为最后的47.6%。Suhyeok 等 将大肠杆菌核糖体卵白 L2与陆地细菌陆地氢基因弧菌(hmCA)的 CA 基因融会，构建的融会卵白乐成地自牢靠到硅藻生物硅上，所制备的牢靠化酶具备较高的晃动性。Peirce等在存在碳化二亚胺的条件下，经由共价键将耐热的 CA 牢靠在顺磁性的 Fe3O4纳米粒子（NPs）上，最大载酶量为 40 mg CA/g NPs。Kumari 等将 Sulfurihydrogenibium azorense CA（SazCA）与纤维素散漫模块(CBM3)融会后患上到的重组卵白BMC-SazCA 可与微晶纤维素珠子细密散漫，将牢靠化酶运用于催化 CO₂水合反映，10 个循环后，牢靠化的 BMC-SazCA 的活性约为别致制备的牢靠化 BMC-SazCA 的 90%。

2 碳酸酐酶在二氧化碳捕会集的运用

2.1 增长化学溶剂罗致二氧化碳

平凡运用化学罗致法捕集二氧化碳罕用的化学溶剂为醇胺以及金属碱性试剂[。醇胺溶液包罗一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DGA)、哌嗪(PZ)、二乙烯三胺(DETA)、甲基二乙醇胺(MDEA)以及五甲基二乙烯三胺(PMDETA)等。金属碱性试剂有碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化镁等。运用醇胺溶液罗致 CO₂ 具备较大的罗致容量，较快的罗致速率，可是罗致速率慢、产物易降解，罗致焓较高。尽管运用碳酸钾K₂CO₃)溶液罗致 CO₂需要较低的再生能量，对于环更友好，但其罗致能源学较慢，因此需要大型且高尚的罗致柱能耐操作。碳酸酐酶晃动性好，在加速CO₂的水合速率的同时又可能着落罗致焓。因此，近些幼年许钻研表明在醇胺或者金属碱性试剂中退出碳酸酐酶，可能使 CO₂捕集工艺既具备高的罗致容量同时具备较快的罗致速率以及较低的解吸能耗。

1988 年 Silverman 以及 Lindskog[40]对于碳酸酐酶的结谈判催化机理妨碍了品评辩说，服从表明，尽管区别规范的 CA 具备差此外卵白质序列，但催化的活性中间都是带羟基的 Zn2+离子，CA 的退出可清晰地普及 CO₂水合的速率。图 2 为 CA 催化水合反映的机理图。在份子间质子转移中，CA 处于活性状态，氢氧离子散漫到锌上，二氧化碳份子挨近氨基酸侧链，这里称为质子通道，向溶液中的缓冲份子监禁质子。而后散漫锌的羟基对于碳原子妨碍亲核攻与左近的二氧化碳份子反映，产生散漫锌的碳酸氢盐。水份子将碳酸氢盐替换到溶液后，酶处于不活泼状态，水与锌散漫。为了复原 CA 的催化活性，必须从与锌散漫的水份子中去掉一个质子。质子经由质子通道实现份子内质子转移，这种转移发生在氢键水份子之间。

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