近日，淮阴师范学院生物质能团队在国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》上发表论文，题目为“Complete oxidation of 5-hydroxymethylfurfural to 2,5-furandicarboxylic acid by a novel enzyme–nanozyme hybrid catalyst”。研究成果以淮阴师范学院为第一完成单位，得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省青蓝工程等项目的支持。《Chemical Engineering Journal》是化学工程技术领域的国际知名期刊，最新影响因子为16.744，中科院一区top期刊。

  2,5-呋喃二羧酸（FDCA）是一种重要的生物基平台化学品，可用于生产聚乙烯呋喃酸酯（PEF）和其他有价值的呋喃类绿色化学物质。利用不同氧化还原酶进行环保的酶级联反应，5-羟甲基糠醛（HMF）多步氧化可合成FDCA。然而，天然氧化还原酶在级联反应中的协调较为困难。本研究通过设计血红素肽（HP-7）复合物与天然芳醇氧化酶（AAO）在磷酸铁溶液中杂交开发出一种高效的催化剂，实现HMF级联氧化为FDCA。基于AAO对苄基醇的氧化性，HMF首先转化为5-甲酰呋喃羧酸（FFCA）；然后由HP-7@Fe₃(PO₄)₂纳米酶激活AAO对FFCA的潜在氧化活性，与此同时原位消耗过氧化氢。此外，进一步研究表明，无论过氧化氢存在或不存在的情况下，HP-7@Fe₃(PO₄)₂纳米酶对FFCA都具有氧化性。因此，杂化催化剂AAO/HP-7@Fe₃(PO₄)₂通过整合多反应过程，使HMF能够自活化和高效氧化，最终HMF对FDCA具有完全选择性转化（100%）。

  论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137797

编辑：曹丽 审核：张莉莉