[发明专利]一种可大大加速酶催化二氧化碳转化为甲酸反应的方法

权利要求书

1.一种可大大加速酶催化二氧化碳转化为甲酸反应的方法，其特征在于：在缓冲溶液中进行酶催化CO₂转化为甲酸的反应时，加入PDA/PEI-SiO₂-CA，然后通入CO₂气体并保持压力，在恒温振荡器内反应；所述PDA/PEI-SiO₂-CA的用量为0.01～1g/mL；反应结束后，离心去除上清液，对沉淀用缓冲溶液反复洗涤、离心2～3次，即可重复利用；

所述PDA/PEI-SiO₂-CA的制备方法是：以PDA/PEI-SiO₂为载体，通过GA将CA通过共价键固定到PDA/PEI-SiO₂的表面；

所述酶催化CO₂转化为甲酸的反应体系包含FDH和NADH；所述的FDH用量为0.01～10mg/mL；所述的NADH浓度为0.1～200mM；所述的反应体系温度为20～45℃，所述的压力为0.1～10MPa,所述的反应时间为2～120min，所述的振荡器转速为50～250rpm。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述PDA/PEI-SiO₂的制备方法为：以SiO₂微球为载体，采用DA和PEI共沉积法对SiO₂进行表面改性；

具体制备步骤为：称取SiO₂粉末，加入缓冲溶液中，超声处理后，再依次加入DA和PEI，搅拌下反应一段时间，然后离心、用去离子水洗涤至上清液无色透明为止，最后在真空烘箱内干燥；所述的SiO₂的用量为0.01～1g/mL；所述的DA的用量为0.1～10mg/mL；所述的PEI的用量为0.1～10mg/mL。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的缓冲溶液，为Tris-HCl缓冲液，或者磷酸盐缓冲液；所述的缓冲溶液的pH值为5～8；所述的缓冲溶液的浓度为0.01～0.5M。

4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于：所述的缓冲溶液的pH值为6～7；所述的缓冲溶液的浓度为0.02～0.2M；所述的反应体系温度为30～40℃；所述的压力为0.5～2MPa；所述的反应时间为10～60min；所述的振荡器转速为100～120rpm；所述的FDH用量为0.1～5mg/mL；所述的NADH浓度为1～100mM；所述PDA/PEI-SiO₂-CA的用量为0.05～0.5g/mL。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述PDA/PEI-SiO₂-CA的制备步骤为：称取一定质量CA溶于缓冲溶液中，然后加入PEI/PDA-SiO₂和GA，在恒温振荡器内反应一段时间后，用缓冲溶液洗涤、离心，重复洗涤和离心的步骤直至溶液中测不到CA为止；所述的CA的用量为0.1～10mg/mL，所述的GA的用量不大于1wt％，所述PDA/PEI-SiO₂的用量为0.01～1g/mL。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的CA的用量为0.5～5mg/mL；所述的GA的用量为0.01～0.5wt％；所述PDA/PEI-SiO₂的用量为0.05～0.5g/mL；所述的缓冲溶液，可以是Tris-HCl缓冲液，也可以是磷酸盐缓冲液。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的缓冲溶液的浓度为0.01～0.5M，所述的振荡器转速为50～200rpm，所述的反应时间为6～36h，所述的离心转速为5000～14000rpm，所述的离心时间为5～20min。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的缓冲溶液的浓度为0.02～0.2M；所述的振荡器转速为100～150rpm；所述的反应时间为10～24h；所述的反应温度为20～30℃；所述的离心转速为8000～12000rpm；所述的离心时间为8～15min。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的SiO₂微球尺寸范围为10nm～10μm，所述的PEI分子量为100～10000Da，所述的缓冲溶液，可以是Tris-HCl缓冲液，也可以是磷酸盐缓冲液；所述的缓冲溶液的浓度为0.01～0.5M，所述的超声时间为5～60min，所述的搅拌转速为100～400rpm；所述的反应时间为0.5～24h；所述的反应温度为10～40℃；所述的离心转速为5000～16000rpm；所述的离心时间为5～30min；所述的干燥时间为12～24h，温度为40～80℃。