碳納米管促進有機相中脂肪酶催化的作用機理研究

《碳納米管促進有機相中脂肪酶催化的作用機理研究》是依託北京化工大學，由馮嵬擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：碳納米管促進有機相中脂肪酶催化的作用機理研究
• 依託單位：北京化工大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：馮嵬

項目摘要

本項目擬通過製備磁性矽膠微球並在微球表面交聯包覆碳納米管來製備新型脂肪酶固定載體。將套用所製備的新型載體固定脂肪酶並在有機溶劑（己烷、環己烷、庚烷和辛烷）中進行催化苯基乙醇（作為模型化合物）的轉酯反應。在廣泛的實驗條件下，研究溫度、有機溶劑、底物濃度和固定脂肪酶用量等對轉酯反應的影響。通過傅立葉紅外光譜及圓二色譜實驗測定並結合分子動力學模擬研究碳納米管與酶的作用及其對脂肪酶結構及功能的影響。研究碳納米管的一些特性（管身具有弧形曲面；由六邊形碳環微結構單元構成；非常好的導熱性能；比表面積很大等）在促進脂肪酶活性中心口袋開放、質量傳遞和熱量傳遞等方面的作用。通過本項目的研究，揭示碳納米管促進有機相中脂肪酶催化的作用和機理。

結題摘要

研究製備了磁化碳納米管和氨基環糊精功能化碳納米管並對它們進行了表征。碳納米管、磁化碳納米管和氨基環糊精功能化碳納米管用於固定脂肪酶並用於在有機溶劑正庚烷、離子液體、正庚烷/離子液體界面催化拆分苯基乙醇。實驗研究結果表明，碳納米管作為脂肪酶固定載體極大地提高了脂肪酶的催化活性。在實驗基礎上，本項目進行了分子動力學模擬計算研究並解釋了脂肪酶活提高的機理。依據相關機理，本項目還研究了石墨烯和竹炭用於固定脂肪酶並用於在有機溶劑正庚烷催化拆分苯基乙醇。在該項目的資助下，培養博士生1名，碩士生11名，發表SCI文章13篇。項目研究完成了申請書計畫。