殼聚糖固定化漆酶及其催化氧化水中2，4-二氯酚的研究.pdf

1、漆酶是一類多酚氧化酶，它能夠催化空氣中的氧氣直接氧化各種酚類、芳胺等化合物。本文以殼聚糖為載體，利用化學(xué)交聯(lián)法制備了殼聚糖固定化漆酶，并對(duì)固定化工藝進(jìn)行了優(yōu)化；考察了殼聚糖固定化漆酶的主要酶學(xué)性質(zhì)；研究了殼聚糖固定化漆酶催化氧化水中2，4-二氯酚的降解效能，探討了不同pH值、底物初始濃度、給酶量、其它酸根離子作用環(huán)境因素的影響，分析了可能降解途徑；針對(duì)漆酶在催化過(guò)程中出現(xiàn)的活性逐漸降低問(wèn)題，提出電化學(xué)氧化與漆酶催化聯(lián)用技術(shù)，并初步探討了

2、電化學(xué)——?dú)ぞ厶枪潭ɑ崦复呋趸?，4-二氯酚的效能。主要內(nèi)容如下： ⑴利用化學(xué)交聯(lián)法成功制備了殼聚糖固定化漆酶，最佳制備工藝條件為：利用5%的戊二醛溶液，在25℃下交聯(lián)殼聚糖12 h，干燥后，加入pH為5，0的緩沖溶液和1．4 mg/mL的漆酶溶液，在25℃恒溫?fù)u床中攪拌8h，抽慮干燥。固定化過(guò)程中物質(zhì)表面紅外分析結(jié)果表明，殼聚糖表面的-NH2與戊二醛的-CHO反應(yīng)發(fā)生交聯(lián)，漆酶固定在了交聯(lián)后的殼聚糖上。最佳制備載體的

3、固定化效率為55．81%，固定化酶量為1．26 mg/g載體。 ⑵殼聚糖固定化漆酶酶學(xué)性質(zhì)研究結(jié)果表明：殼聚糖固定化漆酶最適pH值為3．0，在pH值為2．5～4．0范圍內(nèi)活性較為穩(wěn)定；最適使用溫度為45℃，與游離漆酶相比，對(duì)溫度的承受能力有所提高；殼聚糖固定化漆酶的米氏常數(shù)（Km）為546．2μmol/L，大于游離漆酶，與底物的親和力降低；25℃下保存10 d，殼聚糖固定化漆酶剩余酶活仍為最初活性的88．70%。與游離漆酶相比

4、，殼聚糖固定化漆酶對(duì)酸的適應(yīng)能力、耐熱性和貯存穩(wěn)定性均有所提高。 ⑶利用殼聚糖固定化漆酶催化氧化水中2，4-二氯酚，結(jié)果表明：殼聚糖固定化漆酶可吸附-催化氧化水中的2，4-二氯酚，其催化氧化2，4-二氯酚的最適pH值為7．0；當(dāng)2，4-二氯酚初始濃度在14．86-256．41mg/L范圍內(nèi)，濃度越高，2，4-二氯酚的去除效果越好；當(dāng)催化氧化50 mL初始濃度為35．65 mg/L的2，4-二氯酚，綜合催化效能和成本，最佳給酶量

5、為8g/L；相同條件下，SO42-離子對(duì)催化氧化過(guò)程起到明顯促進(jìn)作用，而Cl-和HCO3-離子具有抑制作用，PO43-離子對(duì)催化氧化過(guò)程影響不大；重復(fù)使用實(shí)驗(yàn)表明，殼聚糖固定化漆酶的催化性能較為穩(wěn)定。氣相色譜．質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析結(jié)果表明，殼聚糖固定化漆酶催化氧化水中2，4-二氯酚的可溶性產(chǎn)物主要為3-羥基-順，順-粘糖酸。在此基礎(chǔ)上，提出漆酶催化氧化2，4-二氯酚的可能途徑。 ⑷采用電化學(xué)殼聚糖固定化漆酶聯(lián)用催化氧化水中2，4-