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【科技自立自强】西安交大科研团队在生物汇碳储能领域发表前沿综述

来源:交大新闻网 日期:2024-04-24 08:29 浏览量:

二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)是导致全球气候变暖的主要温室气体。作为碳排放量最高的国家,我国面临巨大的减排压力。若以CO2和CH4为原料合成高值化学品,既可以减少其排放,又可以解决原料短缺的问题,是非常具有吸引力的温室气体减排策略。生物转化能够在温和条件下将CO2和CH4转化为高附加值的复杂化学品,具有选择性高、能耗低、环境友好等优势,是具有显著绿色制造特征的温室气体高值化途径。直接催化CO2和CH4转化的酶是决定温室气体转化效率和目标产物产量的关键,在温室气体的生物转化过程中扮演着重要角色。

近日,西安交通大学费强教授团队在国际生物技术著名期刊《生物技术进展》(Biotechnology Advances)以“CO2和CH4的生物催化:关键酶与挑战”(Biocatalysis of CO2and CH4: Key enzymes and challenges)为题发表综述文章。文章总结了直接催化CO2和CH4转化的酶及相应的反应,分析了当前CO2和CH4的生物催化面临的催化效率低、反应机制尚不明确、酶构效关系认识不足、酶稳定性差、辅助因子昂贵和依赖活细胞等挑战,针对性地提出了从动态视角审视酶与温室气体间的互作关系、系统表征固定化酶催化活性降低的确切因素、新型功能材料与酶固定化相结合、构建人工辅因子循环系统、CO2的还原和CH4氧化过程耦联等研究思路。文章为突破CO2和CH4的生物催化面临的瓶颈提供了方法指引,为建立高效、稳定、经济的温室气体生物催化反应系统提供了备选方案,助力国家“双碳”战略目标的实现和生物制造战略的实施。

生物催化CO2和CH4面临的挑战与应对工具

西安交通大学为唯一通讯单位,化工学院副教授李爱朋为第一作者,费强教授为通讯作者。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国博士后科学基金项目、陕西省杰出青年科学基金和陕西省高校青年创新团队项目的支持。

全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0734975024000417

文字:化工学院
编辑:星火

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