高效仿生碳酸酐酶制备及促进CO2水合机制
技术介绍
原位电化学实验：构建蔡司（Zeiss）原位电化学反应池耦合高速显微观测系统，实现了纳米碳酸钙动态结晶过程的多模态原位解析。实验采用氮化硅微流控芯片作为反应载体，通过纳米软体机器人催化CO₂-H₂O-Ca²⁺三相界面反应，精准调控方解石晶型定向生长
仿生矿化模板设计：三维凝胶网络通过碳酸根基团与Ca²⁺特异性配位，形成空间限域反应微区（孔径100-200 nm），诱导碳酸根离子局域富集（浓度梯度>10³ mol/m³），显著降低成核活化能（ΔG*降低40%）
结晶动力学特征：原位高速摄像（1000帧/秒）捕捉到特征性"涌流效应"——微米级涡旋流（流速0.1-1 mm/s）驱动前驱体定向输运，导致晶体呈现层状生长模式（生长速率5-8 nm/s）
晶型定向控制：实现方解石（104）晶面择优生长，产物晶型纯度>95%，粒径分布100-200 nm（PDI小于0.15）
