含铈类碳酸酐酶纳米酶的构筑及在二氧化碳固定中的应用

采用一步溶胶-凝胶法,在常温下合成了一种含铈的层状有机硅酸盐(ACOP),并探究了其类碳酸酐酶活性.研究结果表明,ACOP具有与层状硅酸盐类似的层状结构,且结构中的Ce通过配位与骨架相连.此外,ACOP具有优异的类碳酸酐酶催化活性,且在极端的温度和pH条件下均具有更强的耐受性.当温度高于70℃时,天然碳酸酐酶已完全失活,而ACOP仍保留了80%以上的活性.此外,ACOP在pH=3~9下也能保持约90%的催化活性,克服了天然酶在复杂环境下不稳定、易失活的弊端.最后,将ACOP用于二氧化碳的催化转化中,发现ACOP可在常温常压下高效地将二氧化碳转化为重碳酸盐并进一步与钙离子形成碳酸钙沉淀析出,实现了对二氧化碳的捕获固定.本研究为新型碳酸酐酶纳米酶的开发提供了思路,也为二氧化碳的高效转化提供了一种环保、节能的新途径.