碳酸酐酶固定及在二氧化碳捕集应用研究进展 论文

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、成本低的优点，但其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的吸收效率且有效解决传统工艺中的热能损失，已逐渐成为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。笔者重点介绍了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，并对该技术的发展作出展望。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四种，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。在CO2捕集过程中，CA主要通过促进化学溶剂吸收CO2和诱导CO2矿化生成碳酸钙两个方面强化