浙江工业大学张士汉团队近期于Gas Science and Engineering期刊发表论文《Recent advancements in carbonic anhydrase for CO₂ capture: A mini review》
面向碳中和目标,碳捕集技术被认为实现高碳资源低碳化利用的重要途径。在众多化学吸收碳捕集技术中,碳酸酐酶(CA)以其出色的水合催化活性及环境友好性特点,正在展现出其在碳捕集领域的巨大潜力。CA酶不仅能有效提高CO₂的吸收速率,而且能大幅降低捕集能耗,对实现高效、绿色的碳捕集具有重要意义。尽管CA酶具有诸多优势,其在实际应用中仍面临一些挑战。其中,失活敏感性、低稳定性和难回收等问题较为突出,限制了CA酶在工业领域的广泛应用。为了突破上述技术瓶颈,本综述探讨了基于酶促反应的二氧化碳捕集技术中涉及的化学品和材料的最新进展,评估它们在碳捕集领域的潜力和局限性。本文还系统总结了CA酶的增强技术以及基于CA酶的产品在CO₂捕集中应用的最新进展。此外,本文展望了基于酶催化碳捕集技术的未来发展方向。
图1. 碳酸酐酶的结构(a)和碳酸酐酶催化CO2水合反应的机理(b)
图2. 典型CO2吸收工艺示意图(左)和基于CA酶的酶促CO2吸收工艺示意图(右)
图3. 用于CO2捕获的生物催化膜示意图