Стабильность гетерогенных катализаторов на основе иммобилизованных гидрогеназ

Нами исследованы возможности иммобилизации гидрогеназ на различных носителях и изучены стабильности полученных гетерогенных катализаторов. В качестве объекта была выбрана гидрогеназа Th. roseopersicina, фермент, который обладает наибольшей стабильностью из всех, исследованных в нашей лаборатории. Гидрогеназу Th. roseopersicina иммобилизовали в полиакриламидный гель [361], полимерные органические полупроводники на основе модифицированного полиакрилонитрила [509] и поли-1-пропаргилпиридина [510], неорганическое стекло [509], сажу. Иммобилизация, как правило, приводит к сохранению значительной доли активности фермента. Исключение составляет термически обработанный и окисленный полиакрилонитрил, иммобилизация на котором приводит к полной, но обратимой инактивации фермента, при этом гидрогеназа может быть "активирована" продолжительной обработкой сильными восстановителями [509].

В ряде случаев полученные гетерогенные катализаторы обладают достаточной стабильностью. Например, на рис. 19 приведено исследование катализатора на основе Th. roseopersicina, иммобилизованной в мембрану поликриламида [361]. Видно, что в этих условиях гидрогеназа достаточно стабильна.

В работе [381] была исследована стабильность гидрогеназы, иммобилизованной в природную матрицу в мембранах клеток Th. roseopersicina. В этих условиях фермент весьма стабилен (рис. 49).

Рис. 49. Кинетика инактивации гидрогеназы в клетках Т. roseopersicina; 30°С; pH 4,9; аргон

Таким образом, гетерогенные системы на основе гидрогеназы Th. roseopersicina обладают большим ресурсом времени работы и могут быть использованы как гетерогенные катализаторы в реакциях гидрогенизации и получения молекулярного водорода.