碳酸酐酶固定及在二氧化碳捕集应用研究进展
于洋1
刘琦1
吕静2
罗聃2
彭勃1
1.中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院温室气体封存与石油开采利用北京市重点实验室,北京 1022492.中国石油大学(北京)新能源与材料学院,北京 102249
摘要：化石燃料的使用是全球气候变暖的主要原因,二氧化碳捕集、利用及封存(CCUS)技术能够有效减少碳排放,缓解气候变化压力.化学吸收法是CO2捕集的重要方法之一,具有分离效率高、成本低等优点,但存在解吸过程中消耗能量较多、长期使用造成设备腐蚀性等问题.利用碳酸酐酶(CA)强化化学方法吸收CO2,可以提高CO2吸收效率,有效解决传统工艺中的热能损失,逐渐成为CO2捕集与封存研究中的热点.但CA自身热稳定性低、可重复性差,需对其进行固定化以提高稳定性和活性.重点介绍了 CA的固定化方法及常用载体材料,总结了 CA在强化CO2捕集中的作用机理,讨论了其在CO2捕集中的应用,并对该技术的未来发展方向作出了展望.固定化载体与方法会影响固定化酶的性质,故CA在固定化时要选择合适的载体与方法.CA固定化方法包括吸附法、包埋法、共价结合法和交联法4种,各有优劣,应根据酶所应用的领域来选择合适的固定化方法.常用固定化载体有天然高分子、无机载体材料等,选择时应综合考虑载体的理化性质和工业应用能力.CO2捕集过程中,CA主要通过促进化学溶剂吸收CO2和诱导CO2矿化生成碳酸钙两方面强化捕集效率.未来研究方向应集中于开发具有更高活性和稳定性的新型CA、制备廉价高性能载体材料和进一步探究CA的内在因素和外界条件对其工业应用产生的阻碍.
关键词：CCUS碳捕集碳酸酐酶固定化
分类号：TB383.1(工程材料学)Q814.2(酶工程)
资助基金：国家自然科学基金(51604288)中国石油大学(北京)科研基金资助项目(ZX20200133)
论文发表日期：2021-03-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 69-78 )
英文信息