锌基有机硅酸盐纳米片作为新型碳酸酐酶样纳米酶，用于高效 CO2固定

碳酸酐酶 （CA） 对 CO 具有无与伦比的催化活性2水解可能有助于实现旨在全球脱碳的碳捕获、利用和封存技术;然而，CA 的高成本和低稳定性极大地限制了它们的实际应用。最近，开发具有 CA 模拟活性的稳健有效的纳米酶已被提议作为应对这一挑战的有前途的解决方案。在此，首次通过简单的一锅溶胶-凝胶法合成了一种具有类 CA 催化活性的新型锌基有机叶硅酸盐 （ZnAC） 纳米酶，导致模拟天然 CA 催化中心片段的 Zn-O 配位结构，表面氨基充当亲和位点和质子穿梭。两种组分在层状结构的开放表面上的协同作用导致优异的类似 CA 活性，具有 Michaelis-Menten 常数 （Km） 为 4.071 mM，最大速度 （V麦克斯） 为 0.220 mM/s，周转数 （k猫） 为 11.213 /s，在 25 °C 和 pH=7.5，优于以前报道的大多数 CA 样纳米酶。ZnAC 的催化性能随着 pH 和温度的增加而显著提高;此外，ZnAC 表现出优异的稳定性，在暴露于极端温度或 pH 值、8 次反应循环和 30 d 储存后仍保持高催化活性。此外，ZnAC 显著提高了 CO 的速率2水合和 CO 的程度2矿化和沉淀。这项工作提出了一种设计和构建高效 CA 样纳米酶的新策略，为结构-活性关系提供了有价值的见解，并为 CO 的实施提供了新的视角2固定。

服务对象 ： 西南科技大学
发表时间： 2024 年 8 月 7 日
发表期刊： Separation and Purification Technology
文章链接： https://doi.org/10.1016/j.seppur.2024.128979