甲酰胺脱氢酶将二氧化碳还原为甲酸

大阪市立大学人工光合作用研究中心的Amt教授Yutaka Amao和第一年的佐藤良平（Ryohei Sato）。理学研究生院物理与化学专业的一名学生透露，该催化剂甲酸酯脱氢酶将二氧化碳直接还原为甲酸。

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研究背景随着科学技术的发展，有必要通过迅速解决当今的严重问题为下一代做好准备，这些问题是由于温室气体导致的全球变暖，大量工业废物的处理以及化石能源的枯竭，例如石油和煤炭。建立对环境影响小的能源回收系统并开发有效利用温室气体（例如二氧化碳）的能源转换系统至关重要。
CO 2的减排目标设定在全球范围内。可以调节和减少CO 2的排放，但是如何将其用作原料并将其转化为有用的物质也是一个重要的问题。这些情况已引起人们对使用太阳能将二氧化碳转化为可用燃料的人工光合作用技术的关注。

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该小组首次澄清了甲酸脱氢酶是否将二氧化碳，生物碳酸根离子或碳酸根离子还原为甲酸。图片来源：大阪市立大学人工光合作用研究中心
过程与结论有效催化剂的开发是创建人造光合作用系统的重要步骤，该系统使用阳光将二氧化碳转化为有机分子。甲酸脱氢酶（FDH）是加速变换的反应的催化剂的碳的二氧化碳（CO 2）转换成甲酸（氢能量存储介质等）然而，直到现在这如何发生的细节不清楚。
研究小组将FDH溶解在液体溶液中，然后将二氧化碳吹入溶液中以进行反应。在液体中，二氧化碳以自身以外的其他两种形式存在：生物碳酸根离子和碳酸根离子。迄今为止，还不知道这三种形式中的哪一种被还原并转化为甲酸。
通过改变液体溶液中每种二氧化碳的量并精确控制它们，研究人员发现，在研究二氧化碳与FDH的反应后，二氧化碳本身直接还原为甲酸。
该研究小组旨在显着改善催化剂“甲酸酯脱氢酶” ，该催化剂可促进将二氧化碳转化为甲酸的反应，用于燃料，化学产品和能量存储介质。众所周知，二氧化碳在液体作为biocarbonate离子（HCO存在3 – ）和碳酸根离子（CO 3 – ）除了本身。
然而，当溶液中的反应被甲酸脱氢酶催化时，尚不清楚3种形式的CO 2中的哪一种被还原为甲酸。
通过改变这三种形式的CO的量2在液体溶液中，用甲酸脱氢酶控制它们，本研究表明，它们被还原成甲酸仅当二氧化碳比率大，如该图所示。当溶液中的二氧化碳变成碳酸氢盐和碳酸盐时，它没有还原为甲酸。
这一发现将指导催化剂的开发和设计，这将有助于实现一种能够将二氧化碳有效地转化为有机分子的人工光合作用系统。
文章来源：phys.org
【甲酰胺脱氢酶将二氧化碳还原为甲酸】