漆酶在陶瓷-殼聚糖復(fù)雜載體上固定化及在含油廢水治理中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文以具有較高的比表面積、較大孔徑的多孔陶瓷為一次載體、殼聚糖為二次載體，戊二醛為交聯(lián)劑，采用共價(jià)結(jié)合法制備固定化漆酶，并對(duì)含油廢水進(jìn)行處理得到令人滿(mǎn)意的結(jié)果。 首先，在對(duì)陶瓷-殼聚糖復(fù)合材料性能研究的基礎(chǔ)上得到漆酶適宜的固定化方法及工藝條件。陶瓷-殼聚糖復(fù)合載體（CCCS）用于酶的固定化適宜條件為：0．15g CCCS用戊二醛質(zhì)量濃度為6%的溶液15mL，在30℃下活化15min后，用蒸餾水洗滌3次，將其加入到3．0mL1．2

2、5mg/mL的漆酶緩沖溶液（pH4．0，0．2mol/L），在4℃下固定24h。在上述固定化條件下，漆酶的固定化效率為51．0%，酶活為55．87U/g。且經(jīng)研究證明，向固定化反應(yīng)后的漆酶緩沖溶液中添加新鮮的高濃度漆酶溶液至漆酶質(zhì)量濃度1．25mg/mL，仍可重復(fù)使用，提高了固定化過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。 其次，比較了游離漆酶和固定化漆酶的酶學(xué)性質(zhì)。研究結(jié)果表明適宜的溫度、穩(wěn)定范圍和米氏常數(shù)Km值發(fā)生了變化，貯存穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性等均優(yōu)于

3、游離漆酶。固定化漆酶適宜的催化溫度，分別為25℃和50℃。在酶活力保持80%以上，固定化漆酶相應(yīng)的溫度范圍是20～35℃。固定化漆酶適宜的pH為3．0，其pH的適應(yīng)性較游離酶增強(qiáng)。固定化漆酶在使用10次后，其酶活仍能保持最初的90．6%以上；保存一個(gè)月后固定化漆酶的酶活仍在95%以上。固定化漆酶的Km為66．64μmol/L，游離酶的Km為34．41μmol/L，故固定化漆酶對(duì)底物的親和力有所降低，但降低的幅度并不大。 最后，研

4、究了固定化漆酶處理含油廢水的工藝條件及處理效果。當(dāng)溶液中柴油的質(zhì)量濃度為120mg/L時(shí)，在固定化漆酶用量0．75g、pH=4．5和15℃的條件下反應(yīng)6h，除油率達(dá)到70．63%。殼聚糖對(duì)漆酶催化氧化柴油有較好的強(qiáng)化作用，當(dāng)添加殼聚糖的質(zhì)量濃度為100mg/L時(shí)，漆酶的除油率達(dá)到85．79%。固定化漆酶在重復(fù)使用5次之后，其除油率仍在60%以上，而使用10次之后除油率仍能達(dá)到37．71%。研究結(jié)果還表明：Cu2+和Fe2+對(duì)漆酶的活性部

5、位表現(xiàn)為抑制作用，而Mg2+抑制作用較弱，當(dāng)離子濃度低于10mg/L時(shí)，這種作用并不明顯；當(dāng)濃度高于70mg/L時(shí)，離子與產(chǎn)物發(fā)生作用，進(jìn)而影響了酶的催化效率，以上三種金屬離子對(duì)固定化漆酶的抑制作用較游離酶減小。 以上試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，利用固定化漆酶處理含油污水是完全可行的。在酶的催化作用下，污水中的剩余油濃度達(dá)到了國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)。這一研究結(jié)果可為固定化漆酶降解含油廢水技術(shù)工業(yè)化的可行性提供依據(jù)，同時(shí)為其今后工業(yè)化設(shè)計(jì)提供必要工藝