漆酶在介孔分子筛MCM-41上的固定化研究

以介孔分子筛MCM-41作为漆酶固定化的载体,采用物理吸附法进行固定化,考察了时间、pH和给酶量对固定化效果的影响,并对固定化酶的活性及其稳定性进行了研究,讨论了影响固定化过程和固定化酶性质的主要原因.结果显示,在pH为3时,酶和载体比例为62.5 mg·g-1时吸附12 h固定化效果最好,固定化酶活性回收率为50%;与游离漆酶相比,MCM-41固定化漆酶的最适反应pH略有升高,最适温度没有变化,其pH稳定性和热稳定性都显著优于游离漆酶,固定化漆酶具有可重复操作的性质,与底物反应反复操作10批次后剩余活性为40%.以上表明,MCM-41作为固定化漆酶的一种新型载体材料,有利于改善漆酶的稳定性和实用性.     

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.     

近单分散介孔SiO2/Fe3O4/SiO2微球的制备及漆酶固定化

以自制近单分散、平均粒径约为250 nm的SiO2亚微球为核心,采用液相沉积法得到β-FeOOH/SiO2微球,再通过溶胶-凝胶法以β-FeOOH/SiO2微球为内核,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,经水解缩聚反应,焙烧后得到近单分散介孔SiO2/Fe3O4/SiO2微球,以复合微球为载体,对漆酶进行固定。结果表明,近单分散介孔SiO2/Fe3O4/SiO2复合微球的介孔层厚约40 nm,具有较大的饱和磁化强度(14.715 emu/g),较小的剩余矫顽力(约为109Oe),其比表面积为391.067 m2/g,孔容为0.53 cm3/g,孔径分别在5.43 nm和20～80 nm,呈现双孔径分布。复合微球吸附漆酶后,介孔材料的比表面积与孔容分别减小为103 m2/g和0.37 cm3/g,复合微球对漆酶的吸附量为202.6 mg/g。     

介孔二氧化硅载体在酶蛋白固定化中的应用

介孔二氧化硅材料因制备简单、生物相容性良好、比表面积和孔径可控、表面修饰基团多样等特点,被广泛应用于酶蛋白的固定化.主要综述了介孔二氧化硅对水解酶、氧化还原酶等酶蛋白的固定化效果及其影响固定化效果的因素,展望了介孔二氧化硅在酶蛋白固定化中的应用前景及存在的挑战,为介孔二氧化硅更好地应用于固定化酶制剂的制备奠定基础.     

含钛介孔SiO2 催化剂的合成及其催化性能

分别以廉价硅酸钠与正硅酸乙酯为硅源,通过复合模板剂制备了介孔二氧化硅,并利用吸附相反应技术合成了TiO2/SiO2复合催化剂。用X射线衍射(XRD)、红外谱图分析(FT-IR)等手段对其结构进行了表征,通过苯酚的羟基化反应考察了催化剂的催化性能。     

大孔/介孔Ag/AgBr/TiO2复合光催化剂的制备及其可见光光催化活性

以钛酸四丁酯、硝酸银、溴化钠为前驱体,先采用无模板法制备大孔/介孔TiO_2,再通过浸渍沉淀法和光还原法制备大孔/介孔Ag/AgBr/TiO_2复合光催化剂,通过SEM、XRD、FTIR、BET、XPS、DRS对其进行了表征,并评价了可见光下Ag/AgBr/TiO_2降解罗丹明B水溶液的光催化活性。结果表明,Ag/AgBr改性对大孔/介孔TiO_2的形貌、比表面积、晶型结构、带隙结构和光催化活性影响显著。在Ag/AgBr与TiO_2物质的量比为1时,Ag/AgBr/TiO_2复合光催化剂的光催化活性最高,降解速率常数为50.21×10~(-3) min~(-1),分别是纯TiO_2和纯AgBr的14.5倍和2.15倍。     

含钨介孔SiO2的合成、表征及其催化性能

分别以廉价硅酸钠与正硅酸乙酯为硅源,通过复合模板剂制备了介孔二氧化硅,并利用吸附相反应技术合成了WO3/SiO2复合催化剂。用XRD,TEM等手段对其结构进行了表征,通过油酸的催化氧化反应考察了催化剂的催化性能。     

漆酶的固定化及其在废水处理中的应用

漆酶是一类多酚氧化酶,它能够催化空气中的氧气直接氧化各种酚类、芳胺等芳香类化合物。固定化漆酶能够延长漆酶的使用寿命、提高漆酶的稳定性及其对环境的耐受性,因此它具有比游离漆酶更好的使用性质,从而在制备生物传感器、治理工业废水等方面有着较广泛的应用。综述了近几年来固定漆酶的主要方法及其在废水处理中的应用,并对固定化漆酶的工业应用前景进行了展望。     

ZnO/介孔SiO2组装体的制备和表征

在碱性条件下,以正硅酸乙酯和表面活性剂制备了球状的介孔二氧化硅,然后在减压的条件下用醋酸锌溶液浸渍,过滤干燥后在600℃下焙烧5 h制备出了球状的ZnO/介孔SiO2组装体,产物用XRD,TEM,BET,TG,IR进行了表征,结果表明介孔二氧化硅球上负载了ZnO纳米粒子。     

整体型微孔-大孔Silicalite-1@SiO2的制备与表征

以整体型柱撑式大孔聚合物为模板,制备出由SiO2纳米薄膜构筑的具有三维连续贯通孔道结构的整体型大孔SiO2,通过Silicalite-1前驱体溶液浸渍,在水热条件下制得不同规则形状的整体型Silicalite-1@SiO2材料.用SEM、XRD、MIP(压汞法)和BET技术对材料进行了表征.结果表明:Silicalite-1@SiO2的大孔孔径主要分布在0.5~1 μm之间,大孔SiO2孔壁上原位生长出直径为100~200 nm的Silicalite-1纳米颗粒,Silicalite-1纳米颗粒与大孔SiO2孔壁通过化学键结合到一起.水热晶化10 h的Silicalite-1@SiO2样品在保证整体型SiO2机械稳定性的同时达到最高结晶度,其比表面积(352 m2/g)和微孔体积(0.088 cm3/g)与整体型大孔SiO2相比均明显提高,并且Silicalite-1@SiO2具有很好的苯酚吸附性能.     

多巴胺包埋磁性SiO2固定化漆酶催化去除4-氯酚

以磁性纳米颗粒为载体,通过多巴胺(dopamine,DA)聚合原位包埋制备了磁性SiO₂固定化漆酶(Fe₃O₄@SiO₂-PDA-Lac)。结果显示纳米颗粒尺寸均匀,并且保持较高的饱和磁性。通过最优条件制备出的固定化漆酶在50℃放置6 h后,活性保持在63%,而游离酶仅保留18%。将固定化酶用于催化降解4-氯酚(4-CP),探究了溶液pH、漆酶浓度和ABTS[2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸铵)]对4-CP去除率的影响。固定化漆酶在反应最适pH时,4-CP去除率为84.3%,而游离酶仅为65.7%。当漆酶浓度为1.2 U·ml^-1时,反应8 h后,4-CP去除率可达95%,而游离酶的4-CP去除率仅82%。ABTS可促进固定化漆酶降解4-CP,当体系中加入50 μmol·L^-1 的ABTS,反应10 min后,固定化酶对4-CP去除率可达99%。固定化漆酶在重复使用10次后,4-CP去除率仍可达67%。     

纳米碳酸钙/二氧化硅复合粒子的制备及其在丁苯橡胶中的应用

将纳米碳酸钙的制备和表面包覆工艺融为一体,以硅酸钠为无机硅源,采用溶胶沉淀法制备出具有核壳结构的纳米碳酸钙/二氧化硅复合粒子,在纳米碳酸钙的表面包覆了一层致密的二氧化硅膜。采用TEM、红外光谱（FT-IR）、TG、XRD、BET、吸油值测定等手段对复合粒子的大小、形貌、化学组成、结构及表面性质进行了分析和表征。将复合粒子填充于丁苯橡胶,能显著提高丁苯橡胶（SBR）硫化胶的拉伸性能和撕裂性能。当填充量为75份时,拉伸强度最大,为13.6 MPa。     

TiO2/SiO2的制备及其对茜素红溶液的降解动力学

以钛酸四丁酯和正硅酸乙酯为前驱体，冰醋酸为水解抑制剂，采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂/SiO₂复合物。X射线衍射和红外光谱等表征结果表明，纳米TiO₂/SiO₂粒子焙烧后主要以锐钛型存在，有Ti—O—Si键产生。在实验浓度范围，光催化降解茜素红反应符合一级动力学规律，采用半衰期法确定反应级数为0.82。     

ACF/漆酶复合材料降解苯酚废水的研究及超声优化

采用活性炭纤维(ACF)固定化漆酶处理模拟废水中的苯酚,通过SEM、FTIR、DSC及TG表征,研究不同因素对苯酚去除效果的影响,确定了最佳工艺参数:最佳反应温度为50℃,最适pH为4.0~7.0,且循环使用7次后去除率仍有63.4%,去除效果明显好于ACF和漆酶。通过超声协同作用的方法,提高了固定化漆酶处理苯酚废水的效果,去除率最高能达到95.1%。     

紫外光诱导甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅复合微粒的制备研究

紫外光诱导二氧化硅（SiO2）表面接枝聚合甲基丙烯酸甲酯（MMA），制备MMA／SiO2复合微粒。分析了紫外光、紫外光诱导时间、光引发剂二苯甲酮（BP）、除氧剂高碘酸钠、丙烯酰胺（AAM）对紫外光诱导化学接枝的影响。在MMA／SiO2溶胶体系，紫外光诱导60min，BP与SiO2质量比约3％，高碘酸钠的乙醇溶液质量浓度为0.3g／L的工艺条件可有效进行化学接枝反应，单体和SiO2之间形成了共价键，成功化学接枝到SiO2表面。诱导时间影响化学接枝，加入AAM单体后缩短诱导时间，AAM参与反应。XRD分析显示，高碘酸钠在紫外光诱导下与氧作用，生成碘酸钠和自由基，既起到了除氧的作用，又引发光化学接枝反应。     

Immobilization of laccase for oxidative coupling of trans-resveratrol and its derivatives

Trametes villosa Laccase (TVL) was immobilized through physical adsorption on SBA-15 mesoporous silica and the immobilized TVL was used in the oxidative coupling of trans-resveratrol. Higher loading and activity of the immobilized enzyme on SBA-15 were obtained when compared with the free enzyme. The effects of reaction conditions, such as buffer type, pH, temperature and substrate concentration were investigated, and the optimum conditions were screened and resulted in enzyme activity of up to 10.3 μmol/g·h. Furthermore, the oxidative couplings of the derivatives of trans-resveratrol were also catalyzed by immobilized TVL. The immobilized TVL was recyclable and could maintain 78% of its initial activity after reusing it four times.     

TiO2/SiO2复合薄膜的制备及其自清洁性能

利用热陈化法得到的纳米TiO2粒子及SiO2聚合物胶粒通过浸渍-提拉技术制备了具有自清洁功能的TiO2/SiO2复合薄膜。考察了SiO2的复合比例对薄膜的表面形貌、透光率、光致亲水及自清洁性能的影响。随着SiO2复合体积分数的增大,薄膜的表面粗糙度、可见光透过率、光致亲水及自清洁性能显示了相似的变化规律。即在V(SiO2)=25%左右时,薄膜的各项特性或性能达到最大值或最小值。该薄膜在室外放置28天后,仍能显示超亲水性能。