合成锌基金属复合物催化二氧化碳转化为碳酸氢盐提升普通小球藻固碳效率与生物量产能

本研究创新性地开发了仿生锌-穴醚复合物（Zn-CPT），通过催化CO2水合反应显著提升碳酸氢盐生成效率（3164.462±94.236 mg/L），使普通小球藻（C. vulgaris）的CO2固定率、生物量及脂质含量分别提升103%、100%和30%。该体系在纯CO2、含SOx/NOx的工业废气及空气环境中均表现稳定，为碳捕获与微藻生物质联产提供了可规模化应用的化学-生物杂交技术方案。

　　

Highlight

这项研究揭示了一种创新的碳捕获技术，通过人工设计的碳酸酐酶（CA）模拟催化剂Zn-CPT，将化学催化与生物机制相结合。该催化剂显著提升CO₂向碳酸氢盐的转化效率，较无催化剂的NaOH溶液产生约2.9倍的增强效果。通过模拟酶催化作用，Zn-CPT促进了CO₂水合反应，从而增加其溶解度和微藻可利用性。

Results & Discussion

为确保对Zn-CPT的全面评估，研究采用多种分析方法测试了不同条件下CO₂转化效率及普通小球藻（C. vulgaris）的生化响应。

Conclusions

Zn-CPT与微藻生物杂交系统的整合，在多种气体流（包括含硫氧化物SO_x和氮氧化物NO_x的工业废气）中展现出高性能与鲁棒性，为工业烟气处理和直接空气捕获提供了可扩展的解决方案，同时产出高价值微藻生物质。