细菌纤维素固定化漆酶对活性艳蓝KN-R脱色的研究

采用细菌纤维素(BC)膜为载体固定化漆酶,对活性艳蓝KN-R脱色,研究了艳蓝降解的动力学和不同因素对该染料脱色的影响。结果表明,脱色后的艳蓝溶液的紫外可见吸收峰几乎完全消失,说明该染料发生降解脱色;固定化酶对艳蓝的降解符合二级动力学方程;BC膜对艳蓝的吸附符合Freundlich吸附等温线。当固定化酶的活力为84.9U时,脱色率最大为73.5%;染料浓度为50mg/L时,脱色效果较好,为81.1%;固定化酶对艳蓝的脱色在偏酸性条件下更好,最适宜的pH为5,此时的脱色率为95.2%;与游离酶相比,固定化酶的降解率提高了2倍,反应速率提高了3倍;在重复脱色5次后,脱色率降为12.2%。     

磁可分固定化漆酶降解甲基橙反应条件的考察

本文以Fe3O4/SjO2纳米复合粒子固载的漆酶降解甲基橙染料,研究了初始溶液的pH值、反应温度、介体ABTS的投加量、作用时间等因素对甲基橙溶液脱色率的影响,同时还考察了催化剂的重复使用性能.结果表明,该固定化漆酶降解甲基橙溶液时对pH值、反应温度、作用时间和介体ABTS的用量有一定的要求,在理想的反应条件下甲基橙的...     

整体型大孔/介孔PDA/SiO2复合材料固定化漆酶及其在染料降解中的应用

用硬模板法制得具有三维连续贯通孔道结构的整体型大孔/介孔SiO₂，通过多巴胺（DA）在大孔/介孔SiO₂孔道表面的原位氧化聚合，制得聚多巴胺（PDA）功能化修饰的整体型大孔/介孔复合材料（PDA/SiO₂）。应用SEM、BET、FTIR和TG等技术对修饰前后的材料进行表征。以PDA/SiO₂为载体固定诺维信工业级漆酶，系统研究了pH、固定化时间、漆酶初始浓度及温度对漆酶固定化的影响；以偶氮荧光桃红作为模拟污染物，研究了固定化漆酶对染料的催化降解性能。结果显示，在漆酶浓度为80mg/mL、pH为4.0、固定化时间为6h及固定化温度为25℃时，固定化漆酶酶活达到最高（348.9U/g）。在偶氮荧光桃红浓度为10mg/L、pH为7.0、温度为30℃、降解时间为8h时，固定化漆酶对偶氮荧光桃红脱色率 ≥ 99.9%，且固定化漆酶易从反应体系中分离，重复使用性能良好。     

混合菌丝球的制备以及对刚果红降解性能的研究

取烟曲霉菌丝球作为生物固定化载体,与另一株产漆酶的荧光假单胞杆菌共固定化形成混合菌丝球。考察了培养时间、温度、pH、转速、接种量对漆酶酶活性的影响。当刚果红染料初始质量浓度为100 mg/L、30℃、160r/min、pH为5时,混合菌丝球与粗酶液对染料的脱色率分别为99.98%、82.36%。扫描电镜观察发现,荧光假单胞杆菌成功固定在真菌菌丝球上并具有多孔网状结构,有利于传质传氧。因此,混合菌丝球对染料有脱色与降解能力。     

漆酶预处理高浓度含酚废水的研究

采用漆酶对苯酚废水进行预处理,采用控制变量法对苯酚废水进行研究,考察了漆酶的反应pH值、漆酶用量,双氧水的用量以及反应时间等对苯酚降解速率的影响.实验结果表明,漆酶预处理的最佳条件为温度60℃,pH值为7,反应时间为35 min,漆酶用量控制在1.5 mL/100 mL,双氧水用量控制在1 mL/100mL,在此条件下,苯酚的去除率达到85％,废水COD去除率达到53％.     

漆酶催化偶氮染料酸性橙脱色的研究

利用米曲霉菌漆酶对偶氮染料酸性橙进行脱色实验,考察反应时间、pH、加酶量、温度、染料质量浓度等因素对脱色率的影响。结果表明,漆酶催化酸性橙的适宜条件为:反应时间为50 min、pH=6、加酶量为2 mL、反应温度为50℃、染料质量浓度为0. 1 g/L,最适条件下酸性橙的脱色率达88. 32%。同时研究了金属离子、酶抑制剂对酸性橙脱色的影响,结果发现十二烷基硫酸钠(SDS)显著抑制漆酶的催化活性,Fe~(2+)对漆酶脱色有完全抑制作用; Mg~(2+)对脱色有一定的促进作用。     

仿生合成氧化锆固定化漆酶处理孔雀石绿

以溶菌酶作为诱导剂,仿生合成了ZrO₂固定化漆酶纳米颗粒,其酶活回收率达59%,采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、能谱仪（EDS）、热重分析仪（TGA）等手段对ZrO₂纳米颗粒及ZrO₂固定化漆酶颗粒进行表征,结果表明漆酶可成功固定到ZrO₂颗粒中,同时还证明了溶菌酶既作为诱导剂催化ZrO₂的形成,又作为生物模板同酶一起包埋在ZrO₂颗粒中。固定化漆酶的最适pH为3,最适温度为70℃,相比于游离酶,其pH、温度稳定性都有明显提高;固定化漆酶纳米颗粒在4℃下储存30d,活性为初始酶活的95%,重复使用5次,固定化酶的残余酶活力仍有60%。此外,固定化漆酶在6h内对孔雀石绿染料的脱色率高达95%以上,通过紫外-可见吸收光谱分析（UV-vis）可知,固定化漆酶对孔雀石绿染料的处理是由吸附和降解联合作用引起的脱色。     

偶氮荧光桃红的固定化漆酶脱色及动力学研究

采用交联剂戊二醛将漆酶固载在Fe3O4/SiO2纳米粒子上,用于偶氮荧光桃红的脱色降解研究。试验结果表明,固定化漆酶对10~70mg·L-1偶氮荧光桃红脱色率均可达到90%以上,降解率可达到70%,降解效果明显,而且固定化漆酶能够重复使用。染料的脱色反应动力学满足一级反应动力学规律,固定化漆酶催化偶氮荧光桃红的脱色反应米氏常数Km值为567.27mg·L-1。     

固定化漆酶的复合载体丙烯酸酯类聚合物的合成

利用悬浮聚合技术合成了一种含活性炭的丙烯酸酯类聚合物.其合成的适宜工艺条件为:引发剂用量占单体用量的0.6%~O.7%.反应温度为75~85`C,GMA、MMA、DVB、活性炭用量分别占单体总量的40%、30%、30%、15%,水油比为3.5:1,致孔剂与单体的质量比为3.O:1.在此条件下合成的共聚物有利于酶的固定化.添加的活性炭既能利用本身的吸附性能进行染料脱色,又能以吸附的形式固定一部分酶,从而对固定化酶的染料脱色起到促进作用.采用所固定的漆酶连续降解染料AcidViolet 43时,第8轮的脱色率仍然能达到90.1%.     

磁性SiO2纳米粒子的制备及其用于漆酶固定化

以氨基修饰的磁性SiO2纳米粒子为载体,通过交联剂戊二醛固定漆酶,对固定化条件进行了优化,比较了固定化酶与游离酶的酶学性质. 结果表明,漆酶固定化的最佳条件为戊二醛浓度8%(w),固定化时间6 h,缓冲液pH值7.0,初始酶液浓度0.15 g/L. 固定化的漆酶的最适pH为4.0,最适温度为20℃. 在60℃条件下保温4 h,固定化漆酶仍能保持酶活力60.9%,在连续10次操作后,酶活力仍能保持55%以上,其热稳定性和操作稳定性均比游离酶高.     

Enhancing laccase stability and activity for dyes decolorization using ZIF-8@MWCNT nanocomposite

The continuous use of chemical dyes in various industries, and their discharge into industrial effluents, results in severe problems to human life and water pollution. Laccases have the ability to decolorize dyes and toxic chemicals in industrial effluents as green biocatalysts. Their possible industrial applications have been limited by poor reusability, low stability, and loss of free laccase action. In this research, laccase was immobilized on zeolitic imidazolate framework coated multi-walled carbon nanotubes (Laccase@ZIF-8@MWCNTs) via metal affinity adsorption to develop an easy separable and stable enzyme. The optimum reaction conditions for immobilized laccase are at a pH of 3.0 and a temperature of 60?℃. The immobilized laccase was enhanced in storage and thermal stability. The results indicated that Laccase@ZIF-8@MWCNTs still maintained 68% of its original activity after 10 times of repeated use. Most importantly, the biocatalytic system was applied for decolorization of different dyes (20?mg·L^?1) without a mediator, and up to 97.4% for Eriochrome black T and 95.6% Acid red 88 was achieved in 25 min. Biocatalysts with these properties may be used in a variety of environmental and industrial applications.     

染料酸性蓝水溶液光催化氧化脱色研究

以300W高压汞灯为光源,TiO2为催化剂,对光催化剂用量,H2O2的投加,溶液的起始浓度等因素对高浓度酸性蓝(AcidBlue)(1g/L)水溶液的光催化氧化脱色的影响进行研究。结果表明:TiO2的投加量在0~2mg/L范围内,对染料的脱色率影响较小。仅加入TiO2,光照50h,脱色率达11.2%;仅加入H2O2,光照50h,脱色率达31.2%;同时加入TiO2和H2O2,光照50h,脱色率达70.1%。随着酸性蓝起始浓度的降低,脱色率随之增加。     

Fe~(3+)/H_2O_2对偶氮染料酸性大红GR脱色的研究

以偶氮染料酸性大红为研究对象,通过正交实验确定了Fe3+/H2O2类Fenton体系中,Fe3+浓度,H2O2浓度及反应溶液pH等因素的影响。同时考察了反应时间、H2O2浓度、Fe3+浓度和pH对脱色效率的影响。实验表明对于50 mg/L的酸性红染料,Fe3+/H2O2体系脱色反应基本能在60 min内完成。pH=3,[H2O2]=33 mg/L,Fe3+浓度为25 mg/L时,染料脱色率达到97.2%。增加双氧水的投加量能够明显促进染料的降解脱色。Fe3+浓度大于25 mg/L,Fe3+投加量的增加不会明显促进染料的脱色,体系pH是最重要的影响因素。在酸性条件下,Fe3+催化效果优于Fe2+,拓展了Fenton反应的应用。     

高岭土负载HPCS-MA对亚甲基蓝废水的絮凝性能

以羟丙基壳聚糖（HPCS）、马来酸酐（MA）为原料合成N-马来酰化羟丙基壳聚糖（HPCS-MA）。采用红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（¹H NMR）对其结构进行表征。考察了缚酸剂三乙胺用量、反应温度、反应时间及马来酸酐用量对产物羧基含量及特性黏数的影响。结果表明：在缚酸剂用量为5g，反应温度65℃，反应时间6h，马来酸酐用量为4.5g的条件下，产物的羧基含量和特性黏数均达到较佳值，为83.50%和211.96mL/g。利用高岭土负载HPCS-MA处理亚甲基蓝印染废水，研究了pH、投加量、絮凝温度、初始浊度对亚甲基蓝染料脱色性能的影响。结果表明，在亚甲基蓝浓度为3×10^-5mol/L的印染废水中，HPCS-MA絮凝脱色的适宜条件为：pH为1～5，投加量为4～8mg/L，温度为20～25℃，浊度为200～400NTU，在此条件下色度去除率均在96.5%以上。     

利用酰胺活化聚乙烯醇作为载体固定漆酶的研究

交联聚乙烯醇经羧基化、酰胺化制成一种活性固定化酶的载体,并在温和的条件下对漆酶进行了固定。比较不同的固定化时间,pH值,温度和离子强度对固定化效果的影响,发现在12 h,40℃,pH值为3.2所制得的固定化酶的活力最高;在0.05~1.0 mol/L的范围内,随着作为固定化反应介质的缓冲溶液浓度的增加,所制得的固定化酶的活力有所下降。还发现固定化酶较游离酶的酶催化反应最适pH值有所升高。     

磷酸絮凝法沉降赤砂糖回溶糖浆的澄清工艺

以赤砂糖回溶糖浆为研究对象,采用磷酸法絮凝沉降赤砂糖回溶糖浆。通过改变磷酸和氢氧化钙加入的先后顺序,观察絮凝物沉降速度及其密实度,最终选择磷酸和氢氧化钙同时加入的方式,进行絮凝沉降。在此基础上以脱色率和除浊率为指标,考察了磷酸用量、反应pH、反应温度以及反应时间等4个因素对赤砂糖回溶糖浆脱色率和除浊率的影响,并通过正交试验优化工艺条件。在最佳工艺条件:磷酸用量210 mg/kgBx、反应pH为7.10、反应温度85℃、反应时间5 min下脱色率可达70.1%、除浊率为97.7%。实验结果表明:在此工艺条件下,磷酸钙絮凝法对澄清赤砂糖回溶糖浆具有理想的效果,工艺条件可行。     

超声辅助改性ZSM-5分子筛固定化漆酶处理间苯二酚废水

采用具有微介双孔结构改性ZSM-5分子筛（ZSM-5_m）为载体,以物理吸附法固定化漆酶（Lac/ZSM-5_m）,利用扫描电子显微镜、比表面及孔径分析仪和激光扫描共聚焦荧光显微镜对Lac/ZSM-5_m的形貌结构、孔径分布及漆酶在载体上固定化进行表征。结果表明Lac/ZSM-5_m表面有大量微纳米级孔道,最可几孔径为24.8nm,漆酶成功吸附固定于ZSM-5_m内部,Lac/ZSM-5_m比表面积略有减小。与游离漆酶相比,对pH和温度均表现出较好的耐受性,最适温度为50℃,在pH=3.0～7.0较稳定,具有良好的操作稳定性,循环使用10次后,仍能保持初始酶活的69.2%。以间苯二酚（1,3-DHB）为目标污染物,考察不同1,3-DHB初始浓度下Lac/ZSM-5_m对其降解性能的影响,发现该体系下符合非均相酶催反应动力学模型α（1–α）=（K·t）^χ。在超声功率为120W（45kHz）,温度为50℃、pH为4.0、1,3-DHB的初始浓度为30mg/L、Lac/ZSM-5_m用量8.0g/L条件下,反应8h,对1,3-DHB的降解率达到79.4%,表现较好的催化活性。超声辅助下ZSM-5_m多孔结构可以为漆酶与污染物的接触反应提供通道,缩短底物和中间产物在分子筛孔道中的扩散距离,能显著提高传质性能,对有毒有害的工业有机废水的处理有潜在的商业应用价值。