删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

酶法催化二氧化碳制备高附加值化学品研究进展

本站小编 Free考研考试/2022-02-14

摘要/Abstract



现代工业的发展不断消耗煤、石油、天然气等碳化石燃料,并产生了大量的温室气体CO2,使人类面临能源和环境的双重挑战,开发绿色能源、控制CO2对环境的影响迫在眉睫.CO2是一种廉价的碳源,可通过化学法、光化学法、电化学法或酶法等转化为高附加值含碳化学品,实现CO2的资源化循环利用,是解决全球碳排放所带来的能源和环境危机的双赢策略.受CO2胞内天然生物转化的启发,酶法为CO2的循环利用带来了新的机遇,相比于传统的化学及光、电化学法,可表现出绿色、高效、温和、高选择性等优点,有望为CO2高值化利用带来新的契机.有鉴于此,本文从胞内CO2生物转化机理出发,综述了国内外近年来多种单酶及多酶级联催化CO2高值化利用的最新研究进展,并交叉论述了固定化酶催化体系的构建、酶定向进化和改造、酶催化过程调控等内容,总结了酶法转化目前存在的缺陷和不足,并提出了展望,以期为酶法催化CO2高值化利用提供一定的参考和借鉴.
关键词: CO2, 酶法转化, 高值化, 还原, 级联催化, 能源, 环境
With the rapid development of modern industry, coal, petroleum, natural gas and other fossil fuels have been excessively consumed, along with an increasing large quantities of greenhouse gases (e.g. carbon dioxide, CO2) are produced. It is urgent to develop sustainable green energy and abate the detriment of carbon dioxide on global environment. CO2 is a cheap carbon source that can be converted into high value-added chemicals by chemical, photochemical, electrochemical or enzymatic methods to realize the recycling of CO2. It is a win-win strategy to solve the energy and environmental crisis caused by global carbon emissions. Inspired by natural CO2 metabolic process, enzymatic transformation provides an alternative strategy for efficient recycling of CO2. Compared with traditional chemical, photochemical or electrochemical methods, the enzymatic route holds advantages of green, high efficiency, mild and excellent selectivity, which is expected to bring new revolutionary opportunities for efficient utilization of CO2. Thus, in this present review, we firstly introduce the brief background about enzymatic conversion for CO2 capture, sequestration and utilization. Next, we depict six major routes of the CO2 metabolic process in cells, which are taken as the inspiration source for the construction of enzymatic systems in vitro. Subsequently, recent advances in enzymatic conversion of CO2 that catalyzed by various single enzymes and multi-enzyme cascade systems are systematically reviewed. Some emerging approaches for construction of immobilized single-or multi-enzyme systems, directed evolution and artificial modification of enzymes, and cofactor regulation during the enzymatic processes are also discussed. Finally, the defects and shortcomings of enzymatic approaches are summarized, and the future perspectives are finally put forward. Based on this present review, we aim to provide theoretical reference and practical basis for more efficient enzymatic utilization of CO2 to produce high value-added chemicals.
Key words: CO2, enzymatic conversion, high value conversion, reduction, cascade catalysis, energy, environment


PDF全文下载地址:

点我下载PDF
相关话题/能源 环境 生物 化学 过程

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • Zn/Ni双金属接力催化:一锅法分子内环异构化/分子间酰胺化反应构建噁唑衍生物
    摘要/Abstract报道了一种新型的Zn/Ni双金属接力协同催化的串联反应,该方法通过Zn(OTf)2和Ni(ClO4)2·6H2O协同接力催化,一锅法进行分子内环异构化/分子间酰胺化反应构建噁唑衍生物.产物的形成主要是由Zn(OTf)2活化炔丙基酰胺的三键,发生分子内的环化反应构建噁唑啉中间体, ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 电位调控电解质迁移过程的ToF-SIMS可视化研究
    摘要/Abstract电子转移过程是电化学反应的核心,而构成电极反应的前提则是电活性物质在电极表面的迁移扩散.对电位调控下电解质迁移过程的观测,有助于对电极表面电化学反应机理进行更加深入的理解.以氯化钾溶液在金电极表面的迁移过程为研究模型,通过制备可用于高真空环境中的微流控电化学池,实现液体电化学飞 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 钯催化三组分烯丙基串联反应: 化学专一性合成N-酰亚甲基-2-吡啶酮
    摘要/AbstractN-酰亚甲基-2-吡啶酮是一类非常重要的结构单元,广泛存在于天然产物和其它具有生物活性的化合物中.其合成通常是通过2-羟基吡啶与相应的亲电试剂发生分子间亲核取代反应.然而,由于2-羟基吡啶的双亲核特性,这一方法往往面临着N/O化学选择性难以控制的问题.报道了一例钯催化三组分烯丙 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 非均相芬顿体系协同去除复合双污染物: 化学转化, pH影响和机理分析
    摘要/Abstract系统研究了ZVI(零价铁粉)-Fenton体系协同去除铜离子和亚甲基蓝(MB)污染物过程中,ZVI微表面发生的化学转化以及目标污染物降解机理.分别利用扫描电子显微镜(SEM),X射线能谱(EDS),X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR) ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 有机自由基化学
    摘要/AbstractPDF全文下载地址:点我下载PDF ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 炔丙基自由基在有机合成化学中的应用
    摘要/Abstract炔烃的合成与转化一直是有机合成化学的一个重要研究内容.其中,炔丙位官能化是实现炔烃合成与转化的一个重要途径.相对于经历阳离子中间体途径的炔丙位官能化反应,自由基途径的炔丙位官能化反应在最近十年才得以发展,且与前者也已形成互补之势.该类炔丙基自由基既能够通过炔丙位的碳杂键断裂生成 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 共价有机框架在能源存储及转化中的研究进展
    摘要/Abstract共价有机框架(CovalentOrganicFrameworks,COFs)是一类由有机结构单元通过共价键连接形成的多孔框架晶体材料,具有密度低、比表面积大和热稳定性高等特点,在分子吸附与分离、传感、催化、光电器件等领域存在着广阔的应用前景.近年来,基于其固有结构特点,二维CO ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 多糖化学合成研究进展
    摘要/Abstract多糖是一类结构复杂的生物大分子,广泛分布于微生物、植物、动物等生物体中,参与众多重要的生命过程.然而,多糖研究一直受限于难以获得足量结构均一的多糖物质,这使得多糖的结构和功能研究及其相关的应用研究进展缓慢.近几十年来,随着糖合成技术的进步,糖的化学合成效率不断提高,人们开始关注 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 硬碳材料电极首周嵌钠过程的电化学阻抗谱研究
    摘要/Abstract运用电化学阻抗谱(EIS)研究了硬碳材料电极嵌钠的过程,发现EIS谱由两个半圆和一条斜线组成,两个半圆可归因于接触阻抗和钠离子通过固体电解质界面膜(SEI膜)扩散的过程和电荷传递的过程,斜线域则反映了钠离子在硬碳材料颗粒内部的固态扩散相关的斜线.通过选取适当的等效电路,对实验结 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 聚芴类共轭聚合物(PFs)从溶液到薄膜凝聚态演变过程中的定量构效关系
    摘要/Abstract聚芴(polyfluorenes,PFs)是一类具有高荧光效率和良好热稳定性的经典蓝光共轭聚合物.本研究组近年来集中于聚芴类共轭聚合物溶液中单链构象-聚集态结构-薄膜凝聚态结构-器件性能间的定量构效关系研究,利用静/动联用激光光散射等表征手段,结合标度率研究方法,对PFs成膜前 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14