物理科技生物学-PHYICA

涂广宇集团吧有酶的纱线可以起到过滤的作用

化学 2021-10-23 00:02:42

北卡罗莱纳州立大学劳拉·奥列尼亚茨 带有氧气泡的橙色生物催化纱线

学分:林恩·逗逗,北卡罗来纳州威尔逊纺织学院纺织创意与技术服务部多媒体专家

北卡罗来纳州立大学的研究人员在一项新的研究中表明,他们可以在棉纱上涂上酶,以将过氧化氢转化为氧气和水,酶是大自然加速化学反应的工具

概念验证研究是迈向新一代化学过滤器的一步

现在,研究人员正在研究他们能否设计出可以作为碳捕获技术的纺织过滤器

他们正致力于在纺织品上涂上碳酸酐酶,这是一种能将二氧化碳(一种温室气体)转化为水溶性小苏打的酶

“我们在出版物中描述的过氧化氢酶系统,虽然我们可以在实际应用中使用它,但我们主要是用它作为一个模型,看看我们是否可以将酶附着在纺织品上,并显示反应的效果,”该研究的相应作者、北卡罗来纳州纺织工程、化学和科学副教授索尼娅·萨蒙说

“我们都知道二氧化碳排放是一个大问题

如果我们能像你呼吸时的身体一样为它做一个过滤器呢?" 摘要与萨蒙坐下来谈论这项研究,这项研究发表在《高级材料界面》杂志上,以及这项研究的未来

TA:什么是酶? 鲑鱼:酶被称为大自然的催化剂

它们是被折叠成特殊形状的蛋白质,创造了一个化学反应发生的场所

没有酶,我们所知的生命就不会存在,因为许多生命所需的化学反应在普通条件下不会发生

酶有助于化学物质以正确的方式发生反应

TA:什么是过氧化氢酶,你在这项研究中使用的酶? 鲑鱼:过氧化氢酶实际上是你体内非常重要的酶

它降解自然形成的过氧化氢

你的身体让过氧化氢酶在过氧化物伤害你之前破坏它

在我们的研究中,过氧化氢酶是我们的模型系统

我们用一种叫做壳聚糖的凝胶状材料将过氧化氢酶粘在纱线上,然后展示了我们可以用它们将过氧化氢转化为水和氧气

我们选择过氧化氢酶作为模型,因为当酶降解过氧化物时会释放氧气,在水中产生气泡

气泡让我们马上知道酶是否在工作

这项研究对工业过程有影响

在纺织工业中,过氧化物被用来漂白棉花

如果你想再利用同样的水进行另一个漂白过程,你可以使用我们的生物催化纺织品作为过滤器来清除水中的过氧化物

助教:你为什么要把酶附着在纺织品上? 鲑鱼:许多酶是以溶解物质的形式自然产生的

如果你想一遍又一遍地使用它们,一种方法是把它们附着在一个表面上,这样你就可以重复使用它们

我对将酶附着在纺织品上很感兴趣,因为纺织品是非常有用的材料

你可以把它们做成不同的形状和大小,它们很灵活,你可以弯曲它们

而且——对某些应用来说很重要——它们可以输送水和液体

想象一下湿漉漉的毛巾,你就明白了

TA:附着酶在纺织品上的应用前景如何? 鲑鱼:真正的目标是使用一种叫做碳酸酐酶的酶

这是你体内的另一种酶

它可以帮助你将二氧化碳排出细胞,这样你就可以把它呼出

如果我们可以用这种酶做一个过滤器来过滤发电厂的气体呢?二氧化碳是一种温室气体,由燃烧燃料产生

为了防止它进入大气,我们需要有选择地从发电厂排放物中挑选出二氧化碳分子,并释放其他无害气体

这些酶有很强的选择性

它们只会与二氧化碳发生反应,很快将其转化为碳酸氢盐,碳酸氢盐会立即溶解在工艺液体中

这种捕获的二氧化碳然后将进入一个单独的过程,碳酸氢盐被去除,液体被回收

如果你没有一个系统来收集二氧化碳,就很难将其从排放物中去除

我们正在努力展示我们正在开发的技术可以成为应对气候变化的有用工具

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