广西大学学报(自然科学版)2024,Vol.49Issue(1) :147-160.DOI:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2024.0147

地质聚合物管状无机膜固定化碳酸酐酶用于CO2捕获

Geopolymer-based inorganic membrane loaded with carbonic anhydrase for CO2 capture

赵宝中 贺艳 邓兴发 肖培 崔学民
广西大学学报(自然科学版)2024,Vol.49Issue(1) :147-160.DOI:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2024.0147

地质聚合物管状无机膜固定化碳酸酐酶用于CO2捕获

Geopolymer-based inorganic membrane loaded with carbonic anhydrase for CO2 capture

赵宝中 1贺艳 1邓兴发 1肖培 1崔学民1
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作者信息

  • 1. 广西大学化学与化工学院,广西南宁 530004;广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁 530004
  • 折叠

摘要

为了研究多孔材料对酶固定化性能的影响,提出了一种以地质聚合物管状无机膜为载体的新型酶固定化策略.利用该膜材料介孔中存在的大量硅羟基和铝羟基结构,采用戊二醛交联法成功地将碳酸酐酶负载到该无机介孔膜中.固定化实验结果表明:固定化酶复合膜的酶活性回收率可达63.7%.在稳定性测试中,该膜在连续使用30次后保持了 67.8%的相对活性,在4 ℃下保存60 d后保持了 52.0%的相对活性.在CO2捕集试验中,CO2捕集效率在固定化酶复合膜催化下提高了 5.6倍.

Abstract

To study the effect of porous materials on the performance of enzyme immobilization,we proposed a novel strategy for enzyme immobilization using a geopolymer tubular inorganic membrane(GM)as a carrier.Carbonic anhydrase(CA)was successfully loaded into this mesoporous membrane using glutaraldehyde(GA)cross-linking,relying on the large number of silica hydroxyl and aluminum hydroxyl structures naturally present in the membrane's mesopores.The results of the immobilization experiments show that the immobilized enzyme composite membrane(GM-CA)achieves 63.7%enzyme recovery.In stability tests,the membrane retained 67.8%relative activity after 30 consecutive uses and 52.0%relative activity after 60 days of storage at 4 ℃.In the CO2 capture assay,the CO2 capture efficiency developed 5.6 times under the catalytic of GM-CA.

关键词

地聚物/碳酸酐酶/无机膜/二氧化碳捕获/二氧化碳分离

Key words

geopolymer/carbonic anhydrase/inorganic membrane/CO2 capture/CO2 sepa-ration

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基金项目

广西自然科学基金(2022GXNSFDA035062)

出版年

2024
广西大学学报(自然科学版)
广西大学

广西大学学报(自然科学版)

CSTPCD北大核心
影响因子:0.767
ISSN:1001-7445
参考文献量40
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