与空白MDEA 溶剂相比
使用 MEA 溶剂吸收 CO2是碳酸迄今为止捕集 CO2最成熟的技术。但是酐酶固定，MEA 溶剂仍存在再生能量高、及氧进展溶剂降解、化碳挥发性大、捕集毒性大等问题。应用研究Feron]认为可形成碳酸氢盐的碳酸溶剂（如叔胺和碱性碳酸盐）是一种很有前途的替代物。Gladis 等探究了碳酸酐酶对 MEA、酐酶固定2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP）、及氧进展MDEA和 K2CO3溶剂吸收 CO2能力的化碳影响。研究表明，捕集CA 的应用研究加入对各溶剂液相传质系数的影响依次为：MDEA 显著提高，K2CO3和AMP 略有增加，碳酸而 MEA基本不变。酐酶固定说明 CA 对于可形成碳酸氢盐溶剂的及氧进展催化效果更好。Mathias 等将包埋在有机硅基聚合物基质中的 CA 加入到 MDEA 水溶液后，与空白MDEA 溶剂相比，在固定化 CA 的存在下，CO2的总吸收摩尔流量增加了 6 倍。研究发现，CA 的加入对提高 MDEA 溶剂 CO2捕集率有积极的影响，增加酶的添加量可以进一步提高捕集效率。中试吸收实验表明，CA 的加入对 CO2传质速率有明显的促进作用，30wt% MDEA 溶剂在 10m 柱高时可捕集 18%~23%的 CO2，在相同的液气比范围内，加入0.85 g/L CA后的CO2捕集率在36%~49%。 当 CA浓度增加到 3.5 g/时，捕集效率高达 48~83%。将固定在环氧磁性复合微球上的 CA 酶加到 10wt%的 MDEA 溶液中，加入后的 CO2吸收速率比原 MDEA 溶液提高近 40%，反应平衡时间从150 min 缩短到 90 min，经 7 次循环使用后，固定化 CA 的活性在 313.15 K 时仍接近其初始值。刘彬等研究发现牛碳酸酐酶（BCA）的加入可显著提高 MDEA 吸收 CO2的反应速率，且反应速率随BCA 浓度的增加而增大。表 3 总结了 CA 在二氧化碳捕集中的催化性能。
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K2CO3溶液使用时需要较低的再生能量，更环保，但吸收动力学较慢，因此需要较大且昂贵的吸收塔才能操作。这一工业限制可以通过向 K2CO3溶液中添加 CA 等促进剂来克服。用湿壁柱测定了 323K 下，耐热 CA 在 30wt% K2CO3 溶液（pH 为 11~12）中的催化系数为 5.3×108 M-1s-1。耐热 CA 在 pH 为 10.6~10.8、温度为 323K 的 30wt% K2CO3溶液中连续运行 8h 后较稳定，初始催化效率仍保持在70%以上。在吸收塔温度40°C、汽提塔压力 35kPa 的条件下，在 23.5wt% K2CO3 溶剂中加入了 2.5g/L 的 CA，集成小试系统成功运行了 500 h 后，CO2 平均捕集率为 84%。通过湿壁柱实验表明，当加入 2g/L CA 时，CO2传质系数可显著提高 5 倍。
CA 作为化学溶液吸收 CO2 的活化剂，还有一些问题需要解决。首先，CA 的作用机理非常复杂，需要进一步开发检测的新技术，深入理解其作用机制，从本质上分析催化过程的理论，推导出更加准确的催化机理。此外，需要对用于 CO2捕集过程的酶促进剂进行评估：包括酶的温度稳定性、相分离特性和寿命，以及不同浓度配比对 CA 催化吸收速率的影响，以便能够可靠地设计混合、分离、回收和其他辅助步骤，以优化吸收系统性能。烟气中存在的 SOX 和 NOX 能抑制 CA。当 SO2 溶于水中，会形成亚硫酸，通常在催化剂如 NO2的存在下，SO2可以被进一步氧化生成硫酸，故烟气中的 SOX 和 NOX 会以 SO42-、SO32–和 NO3-等形式存在于吸收液中，对 CA 产生影响。研究了 SO42- 和NO3-对牛 CA 的影响，结果表明，SO42-浓度为 5 mmol/L 时几乎没有抑制作用，但浓度达到 50 mmol/L 时有显著抑制作用NO3-浓度范围在 5 mmol/L 到 50 mmol/L 之间会对 CA 有明显的抑制作用。李娟等发现吸收液的 pH 随着 SO2浓度的增大而降低，固定化 CA 的活性受到抑制，SO2 的存在不利于 CA 对 CO2的催化吸收。研究发现 SO42-浓度为 1M 时可以激活重组 α-CA，SO32-在 1 M 时也不影响重组 α-CA 的活性，SO42-可以增强重组 α-CA 的活性和热稳定性。Ramanan 等发现 SO42-对来自菌株 Citrobacter freundii 的 CA
也有激活作用。不同来源的 CA 对烟道气中存在的SOX和 NOX 的耐受能力不一样，因此 CA 对所处理的烟道气有一定的要求，牛 CA 处理的应是经脱硫脱氮处理的烟道气。故未来需要继续探究不同来源的 CA 受烟道气中组分的影响，以更好地应用于现场碳捕集。
2.2 诱导二氧化碳矿化生成碳酸钙
随着碳浓缩机制的发展，一些细菌可以将高含量的 CO2转化为碳酸钙（CaCO3）、生物燃料和生物
表面活性剂等高附加值产品。CA 在将 CO2通过生物矿化固定为 CaCO3的过程中发挥了重要的作用。
利用 CA 诱导矿化是一种高效、稳定、生态友好且可长期储存 CO2的方法。研究表明 CA 可以加快 CaCO3的沉淀速率，CaCO3的主要晶相为方解石。研究表明 CA 有利于形成稳定的CaCO3，并通过形成新的晶面显著改变其形态。CA诱导 CaCO3 沉淀的实质是催化水中 Ca2+和 CO2的反应。微生物产 CA 诱导 CaCO3沉淀机理如图 3所示，（a）CA 细菌的繁殖和碳酸酐酶的产生；（b）HCO3-向 CO32-的形成和转化；（c）CO32-的大量形成和 CA 细菌对 Ca2+的吸附；（d）矿化产物的沉积。
在 CA 诱导矿化的过程中，CA 的活性受各种因素的影响，如温度、酸碱度和 Ca2+浓度。因此，研究不同因素对 CA 活性的影响，进一步阐明 CA促进 CaCO3矿化的机理具有重要意义。研究了不同 Ca2+浓度下 CA 催化 CaCO3沉淀的动力学。CaCO3 的沉淀速率随 Ca2+浓度的增加而增加，但 Ca2+浓度高于 100 mmol/L 时对 CA 催化 CaCO3沉淀有一定的负面影响。研究了 CA 在初始pH 分别为 6.0、6.5、7.0 和 8.0 时促进 CaCO3沉淀的动力学。结果表明，初始 pH 为 8.0 时，体系中Ca2+离子在48h内完全沉淀，分别比初始pH为6.0、6.5 和 7.0 时提前 21h、15h 和 14h，说明在实验 pH范围内，较高的 pH 值有利于 CA 催化CaCO3沉淀。 研究了温度、pH 值和 Ca2+ 浓度对细菌生长、CA 活性的影响。结果表明，25℃时 CA 的活性最高，有利于 CaCO3的沉淀；初始 pH 值为 8.5 时，CaCO3沉淀质量最多；当Ca2+浓度为50 mmol/L 时，细菌的生长繁殖最好，过低的 Ca2+ 浓度会影响CaCO3的生成，而过高的 Ca2+浓度则会严重影响细菌的生长，降低细菌的活性。
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