电化学强化酶催化二氯甲烷生物脱氯的行为及分子机理研究

基本信息
批准号:21576241
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:於建明
学科分类:
依托单位:浙江工业大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:余志良,王红宇,王家德,刘靓,刘倩,彭旭,刘建胜
关键词:
电化学二氯甲烷辅酶再生脱氯酶分子机理
结项摘要

Dichloromethane(DCM)dechlorination has significant science and application value for efficient control and waste recycling of chloroorganic pollutants. Enhanced enzyme catalysis by electrochemistry for efficient DCM dechlorination has not been reported, and its reaction pathway and enhanced mechanism need to be further investigated. This project is designed to analyze its active site, coenzyme binding domain and substrate binding site by investigating the structure-activity relationship of DCM dehalogenase; to analyze DCM electrochemical enzyme catalysis process and dechlorination steps by characterizing the material transformation relation; to illustrate the mechanism of enzyme catalytic activity and coenzyme regeneration enhanced by electron donor from cathode as well as to reveal the enhanced molecular mechanism by studying the effect of electrochemistry on electron density of catalytic group in dechlorination enzyme; to determine the effects of polarized conditions and processing parameters on enzyme activity and reaction activation energy as well as DCM dechlorination current efficiency by investigating the electrochemically-enhanced enzyme catalytic dechlorination reaction kinetics of DCM. This project provides an original solution for efficient dechlorination and recycling of DCM as well as promotes interdisciplinary integration of chemistry, biology, material and environmental sciences.

二氯甲烷(DCM)脱氯对含氯有机污染物有效控制与废物资源化具有重要的科学意义和应用价值。电化学强化酶催化应用于DCM高效脱氯国内外尚属空白,其反应途径和强化机理亟待深入研究。本项目旨在研究DCM脱氯酶的构效关系,解析脱氯酶的催化活性中心、辅酶结合域和底物结合位点;表征物质转化关系,解析DCM电化学-酶催化反应过程与脱氯步骤;研究电化学对脱氯酶催化基团解离及其电子云密度的影响规律,揭示电子传递对酶催化活性与辅酶再生的强化机制,阐明其强化分子机理;考察电化学强化酶催化DCM脱氯反应动力学,解析极化条件对酶催化活性、脱氯反应活化能及电流效率的影响规律。本项目不仅为DCM高效脱氯与资源化提供一条崭新的途径,也可促进化学、生物、材料和环境等学科的交叉融合,具有重要的学术意义。

项目摘要

二氯甲烷(DCM)脱氯对含氯有机污染物有效控制与废物资源化具有重要的科学意义和应用价值。电化学强化酶催化应用于DCM高效脱氯国内外尚属空白,其反应途径和强化机理亟待深入研究。本项目旨在研究DCM脱氯酶的构效关系,解析脱氯酶的催化活性中心、辅酶结合域和底物结合位点;表征物质转化关系,解析DCM电化学-酶催化反应过程与脱氯步骤;研究电化学对脱氯酶催化基团解离及其电子云密度的影响规律,揭示电子传递对酶催化活性与辅酶再生的强化机制,阐明其强化分子机理;考察电化学强化酶催化DCM脱氯反应动力学,解析极化条件对酶催化活性、脱氯反应活化能及电流效率的影响规律。本项目不仅为DCM高效脱氯与资源化提供一条崭新的途径,也可促进化学、生物、材料和环境等学科的交叉融合,具有重要的学术意义。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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