塊體SiO2大孔材料的有機功能化修飾及其在固定化漆酶中的應用.pdf

1、漆酶因具有廣泛的底物專一性和良好的穩(wěn)定性，使其在含酚廢水處理方面的應用受到越來越多的關(guān)注。但是游離漆酶在使用過程中難以回收重復使用，并且很容易失去活性，從而限制了游離漆酶在工業(yè)中的應用。固定化酶技術(shù)提高了漆酶的穩(wěn)定性，同時實現(xiàn)了酶的重復使用性，進而拓寬了漆酶在實際應用中的范圍。本文采用不同方法有機功能化修飾塊體SiO2大孔材料，并以修飾后的大孔材料為載體固定化諾維信工業(yè)級漆酶，最后研究了固定化漆酶降解2,4-二氯苯酚的應用。
　　

2、1.在溶劑熱條件下，采用后嫁接法對塊體SiO2大孔材料進行環(huán)氧基功能化修飾，制備環(huán)氧基功能化二氧化硅（EMS）載體，通過共價結(jié)合法固定化漆酶，通過單因素法優(yōu)化固定化條件，在漆酶初始濃度為25 mg/ml、pH為4.5的反應體系下固定化4 h的效果最好，此時固定化漆酶的活力達到101.7 U/g。固定化漆酶與底物ABTS反應反復操作10批次后剩余活性為43.4％。
　　2.通過殼聚糖在塊體大孔SiO2材料孔壁上的吸附，制備二氧化硅/

3、殼聚糖大孔復合材料(SiO2/CS)，經(jīng)戊二醛交聯(lián)后用于固定化漆酶。實驗結(jié)果表明：在pH值為4.5、漆酶初始濃度為40 mg/ml的條件下，固定化4 h效果最佳，固定化酶的酶活回收率為85.5%；在酶學性質(zhì)研究中發(fā)現(xiàn)固定化漆酶表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性、pH穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性。
　　3.以乙醇作為溶劑，用乙二醇二縮水甘油醚(GDE)對SiO2/CS大孔復合材料進行環(huán)氧基功能化修飾，制備環(huán)氧基功能化大孔SiO2/CS復合材料(SiO2/C

4、S-GDE)，采用共價鍵偶聯(lián)法固定化漆酶。優(yōu)化固定化條件，在固定化時間為5 h，漆酶溶液pH值為4.5、初始濃度為70 mg/ml的條件下，此時酶活高達315.2 U/g。固定化漆酶與底物反應重復使用10批次后，剩余酶活仍能保持初始酶活的58.7%。
　　4.在堿性條件下，通過亞氨基二乙酸(IDA)與SiO2/CS-GDE反應，使大孔復合材料接枝上螯合基團，吸附Cu2+離子后，制備得表面螯合 Cu2+的大孔復合材料 SiO2/CS

5、-GDE-IDA-Cu2+，通過離子親和法固定化漆酶。研究表明，固定化效果最佳的條件是：固定化5 h、pH值為4.5、漆酶初始濃度30 mg/ml，此時固定化酶的活力回收率為110%。固定化漆酶表現(xiàn)出良好的操作穩(wěn)定性，重復使用10批次后，剩余酶活仍能保持初始酶活的83.5%。
　　5.采用SiO2/CS固定化漆酶降解2,4-二氯苯酚，實驗主要研究了2,4-DCP的初始濃度、pH、時間和溫度等因素對降解率的影響。在優(yōu)化條件下，固定化