辣根過氧化物酶在多壁碳納米管-堇青石復(fù)合載體上的固定化及含油污水處理.pdf

1、固定化酶技術(shù)不僅得以使酶能夠在使用時得到循環(huán)再生，還能夠有效提高其各項(xiàng)穩(wěn)定性。本文中，一種新穎的多壁碳納米管(MWCNT)/堇青石復(fù)合載體被精心設(shè)計(jì)并制備成功。通過MWCNT與氨基基團(tuán)間強(qiáng)相互作用力引發(fā)的自組裝過程，MWCNT被成功地負(fù)載于經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑N-β-aminoethyl-γ-aminopropyl-trimethoxysilane(AEAPTS)氨基化后的堇青石基體上。甚至通過重復(fù)制備，MWCNT在超聲的高頻振蕩作用下還會進(jìn)

2、入堇青石主體的內(nèi)部，在堇青石內(nèi)部孔徑中富集。MWCNT的這種成功負(fù)載有效地提高了復(fù)合載體的比表面積。通過實(shí)驗(yàn)分析，該復(fù)合載體的最佳制備工藝為:AEAPTS用量8-wt％、pH3.5、溫度50℃、MWCNT用量0.5-wt％、150℃真空干燥以及對負(fù)載干燥過程重復(fù)操作3次。最佳制備條件下得到的復(fù)合載體的BET測試結(jié)果顯示其比表面積可達(dá)28.813m2/g，比純堇青石高30.80％。
　　通過吸附固定過程，辣根過氧化物酶(HRP)被成

3、功的固載于復(fù)合載體上。并且由于負(fù)載在復(fù)合載體上的MWCNT有效的增加了新的固定化HRP結(jié)合位點(diǎn)，固定化HRP的活性會隨著復(fù)合載體比表面積的增大而上升。通過分析，HRP在復(fù)合載體上的最佳固定化工藝為:溫度4℃、游離HRP濃度0.15mg/mL、pH6.5以及固定化時間48h。在該條件下制備的固定化HRP活性可達(dá)1643.1U/g，每克復(fù)合載體上的酶負(fù)載量達(dá)1.34mg。該固定化結(jié)果要遠(yuǎn)高于單純使用堇青石基體。固定化HRP的貯藏穩(wěn)定性、熱穩(wěn)

4、定性、催化穩(wěn)定性以及酸堿穩(wěn)定性均優(yōu)于游離酶。10次重復(fù)操作后，固定化HRP仍保持57.87％的酶活性。以上優(yōu)秀性質(zhì)均可以歸結(jié)為復(fù)合載體中MWCNT對HRP的保護(hù)作用。
　　將該固定化HRP用于模擬含油污水的處理，可以得到良好的處理效果。通過分析，較為適宜的處理?xiàng)l件為:溫度30℃、pH7.0、H2O2濃度832.5mg/L、PEG濃度100mg/L以及催化時間2h。在此條件下，僅0.1g固定化HRP即可去除10mL模擬污水中70％以