Der Einsatz von Nanotechnologie in der Biokatalyse öffnet Wissenschaftlern neue Türen
Die Biokatalyse ist zu einem wichtigen Bestandteil der Synthese organischer Produkte in der chemischen und pharmazeutischen Industrie geworden.Wissenschaftler haben die Nanotechnologie auf Enzymimmobilisierungsstrategien angewendet, die die Biokatalyse und die Produktion einer Vielzahl wichtiger Produkte erheblich verbessert haben.Die Biokatalyse ist ein Prozess, der natürliche Substanzen, insbesondere Enzyme, verwendet, um die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen zu erhöhen.Wissenschaftler sagen, dass Enzyme für die Katalyse von Hunderten von Reaktionen verantwortlich sind, einschließlich der Produktion von Käse, Alkohol und Biokraftstoffen.
Mit fortschreitender Technologie haben Forscher ein besseres Verständnis der Struktur und Funktion von Enzymen gewonnen und dabei geholfen, Enzyme mit erhöhter Aktivität, Stabilität, Nachhaltigkeit und Substratspezifität zu entwickeln.
Mehrere Biokatalyseverfahren wurden in der Chemie-, Duft-, Pharma-, Lebensmittel- und Agrarindustrie eingesetzt.Forschung auf der Grundlage von Biokatalysatoren umfasst die Entdeckung neuer Biokatalysatoren, die Identifizierung von Zielreaktionen, Biokatalysator-Engineering und Prozessmodellierung.Immobilisierte Enzyme auf Trägermaterialien haben mehrere Vorteile, einschließlich hoher katalytischer Effizienz, kürzester Reaktionszeit, erhöhter Wiederverwendbarkeit, einfacherer nachgeschalteter Behandlungen für kontinuierlichen Betrieb und hohe Enzym-zu-Substrat-Verhältnisse, was zu niedrigeren Betriebskosten führt.
Einige der Eigenschaften der Nanobatalyse sind hohe Aktivität, Stabilität, Selektivität, Energieeffizienz und leichte Trennung von reaktiven Gemischen.Studien haben gezeigt, dass kleine Nanopartikel mit vergrößerter Oberfläche ihre katalytische Leistung stark beeinflussen, indem sie die Verfügbarkeit aktiver katalytischer Stellen verbessern.Trotz des großen Potenzials von Biokraftstoffen als alternative Energiequelle hat die Kommerzialisierung von Biokraftstoff-Produktionsprozessen noch kein Niveau erreicht.Dies liegt vor allem am Mangel an kostengünstigen und effizienten Technologien zur Umwandlung von Biomasse.Die Anwendung der Nanotechnologie in der Biokatalyse öffnet die Tür zur kostengünstigen Herstellung von Biokraftstoffen.Derzeit konzentrieren sich Wissenschaftler auf die Verbesserung der Wiederverwendbarkeit, katalytischen Leistung, Selektivität und Stabilität von Nanokatalysatoren.Da auf Nanotechnologie basierende Lösungen in vielen Branchen erfolgreich implementiert wurden, sind Wissenschaftler optimistisch, dass zukünftige Anwendungen von Nanobatalysten die kommerzielle Produktion von Biokraftstoffen und anderen wirtschaftlich wichtigen biologischen Produkten erleichtern werden.
Postzeit: 18. Juni 2022