新型固定漆酶復(fù)合載體的合成及降解染料的研究.pdf

1、來(lái)自染料行業(yè)和印染行業(yè)的廢水是最難處理的工業(yè)廢水之一，污染非常嚴(yán)重。固定化酶對(duì)染料廢水的處理已成為人們研究的焦點(diǎn)。固定化漆酶由于其獨(dú)特的酶降解機(jī)理及其廣泛的底物專一性，并且有著游離漆酶所不能比擬的不易失活和可重復(fù)利用等特點(diǎn)，因此在染料廢水的降解中有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，具有廣闊的應(yīng)用前景。本論文的目的是合成一種性能優(yōu)良的新型固定漆酶的載體，它是一種活性炭與丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂的復(fù)合型載體。研究了固定化漆酶對(duì)AcidViolet43降解效果，并對(duì)降解產(chǎn)

2、物進(jìn)行GC-MS分析，提出漆酶降解AcidViolet43的可能途徑。 首先用懸浮聚合法制備一種新型的復(fù)合有活性炭的丙烯酸酯類(lèi)共聚物。制備中官能團(tuán)單體為GMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯)，含量為總單體量的40％，MMA(甲基丙烯酸甲酯)，含量為總單體量的30％，交聯(lián)劑DVB(鄰二乙烯基苯)，含量為總單體量的30％，添加劑活性炭的量為總單體量的15％，致孔劑正庚烷的用量為總單體質(zhì)量的3.5倍，水相為CaCl2溶液，水油比(體積比)為3

3、.5∶1。所制得的共聚物含有環(huán)氧基團(tuán)，表面環(huán)氧基含量為1.8mmol/g，表面多孔，其形態(tài)結(jié)構(gòu)易于酶的固定化。 在對(duì)漆酶進(jìn)行固定化的過(guò)程中，由大量實(shí)驗(yàn)得出固定化的最佳反應(yīng)條件為：漆酶用量100u/ml，固定化溫度30℃，固定化時(shí)間24h，固定化pH6.5。漆酶經(jīng)固定化后，熱穩(wěn)定性和pH穩(wěn)定性都比游離漆酶有了顯著的提高，固定化漆酶的最適pH值比游離漆酶升高，適用pH范圍比游離漆酶變廣。 制得固定化漆酶后，我們將其用于脫色降

4、解染料AcidViolet43。綜合考慮固定化漆酶作用的最適溫度和熱穩(wěn)定性，確定50℃為實(shí)際應(yīng)用的最佳溫度。固定化漆酶用量增加，對(duì)AcidViolet43的脫色率增大，由實(shí)驗(yàn)確定固定化酶用量為0.5g(濕重)，最適pH為5.0，反應(yīng)時(shí)間為8h，脫色率最高可達(dá)98.6％，最多可循環(huán)使用14次，70℃水浴中保溫1h固定化酶活力僅損失14.7％。通過(guò)比較不同材料對(duì)AcidViolet43的脫色率和作用前后AcidViolet43溶液的吸收譜圖

5、得出：添加活性炭的載體固定化漆酶后對(duì)染料的脫色降解并不是單純由活性炭的物理吸附所產(chǎn)生，而主要是由漆酶催化氧化還原反應(yīng)降解AcidViolet43所發(fā)生的;添加活性炭的共聚物作為載體的固定化漆酶有著其他材料所不能比擬的優(yōu)越性能。 通過(guò)對(duì)降解后物質(zhì)進(jìn)行GC-MS分析，提出了固定化漆酶降解蒽醌類(lèi)染料AcidViolet43可能的途徑。 通過(guò)本文的研究，我們得到了性能出色的固定化漆酶，為應(yīng)用固定化漆酶處理印染廢水提供了可靠的依據(jù)