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一种基于氢键有机框架的酶-光偶联催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:43356427 阅读:39 留言:0更新日期:2024-11-19 17:42
本发明专利技术公开了一种基于氢键有机框架的酶‑光偶联催化剂,是由氢键有机框架固定化酶颗粒原位包埋在氢键有机框架微囊膜中构成。其制备步骤是:合成氢键有机框架固定化酶颗粒;使用碳酸钙为模板对所述的氢键有机框架固定化酶颗粒进行原位包埋;在碳酸钙外层生长氢键有机框架微囊膜;使用刻蚀剂将碳酸钙模板进行刻蚀记为所得。光催化剂为氢键有机框架微囊膜,位于系统最外侧,具有强光吸收能力和优异的辅酶再生性能;固定化酶催化剂为氢键有机框架固定化酶颗粒,随机分散在微囊膜光催化剂内部,维持酶活性、提升酶稳定性。该酶‑光偶联催化剂协调催化反应与电子‑质子‑分子传递过程,提高光能‑化学能转换效率,实现甲醇、乙二醇及乳酸的高效合成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于酶-光催化,具体涉及一种基于氢键有机框架的酶-光偶联催化剂及其制备方法和应用


技术介绍

1、酶-光偶联催化剂结合了酶催化反应和光催化反应的各自优势,为化学品合成提供了一条绿色的反应路径,是发展绿色生物制造技术的关键。酶分子具有优异的区域选择性、立体选择性和化学选择性,温和条件下可实现底物的高效转化。然而,酶通常仅适用于有限的底物和反应类型,且部分酶催化反应依赖昂贵的辅酶因子参与反应过程提供能量。光催化反应以储量丰富的太阳能为能源,室温条件下可实现能量的高效转化。将酶催化剂与光催化剂耦合,制备酶-光偶联催化剂,有望实现目标化学品绿色、高效生产。然而,高效酶-光偶联催化剂的制备面临两个瓶颈问题,包括:(1)制备过程中,多组分集成与优化困难;(2)应用过程中,反应-反应/反应-传递间协调性较差,制约了偶联催化剂的催化效率,导致光能-化学能转化效率低。

2、蓝细菌是一种天然的光自养原核生物,具有自然界中较高的光能-化学能转化效率(约为6-10%),以其进行含氧光合作用能力而闻名。含氧光合作用由膜蛋白复合物、可溶性因子、电子供体和受体催化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于氢键有机框架的酶-光偶联催化剂,其特征在于,由氢键有机框架固定化酶颗粒原位包埋在氢键有机框架微囊膜中构成。

2.一种基于氢键有机框架的酶-光偶联催化剂的制备方法,其特征在于,主要包括:先合成氢键有机框架固定化酶颗粒;使用碳酸钙为模板对所述的氢键有机框架固定化酶颗粒进行原位包埋;随后在碳酸钙外层生长氢键有机框架微囊膜;使用刻蚀剂将碳酸钙模板进行刻蚀,最终得到基于氢键有机框架的酶-光偶联催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,所述HOF光催化剂单体是1,3,...

【技术特征摘要】

1.一种基于氢键有机框架的酶-光偶联催化剂,其特征在于,由氢键有机框架固定化酶颗粒原位包埋在氢键有机框架微囊膜中构成。

2.一种基于氢键有机框架的酶-光偶联催化剂的制备方法,其特征在于,主要包括:先合成氢键有机框架固定化酶颗粒;使用碳酸钙为模板对所述的氢键有机框架固定化酶颗粒进行原位包埋;随后在碳酸钙外层生长氢键有机框架微囊膜;使用刻蚀剂将碳酸钙模板进行刻蚀,最终得到基于氢键有机框架的酶-光偶联催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,所述hof光催化剂单体是1,3,6,8-四羧酸芘、1,3,6,8-四(对苯甲酸)芘和1,3,6,8-四(6-羧基-2萘基)芘中的一种。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,所述hof光催化剂单体是1,3,6,8-四(对苯甲酸)芘。

6.根据权利要求3所述的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜忠义石家福李文萍
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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