本文關(guān)鍵詞：磁性微球固定化漆酶及其去除有機(jī)污染物的應(yīng)用

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【摘要】：本文通過水熱合成法制備磁源微粒,再分別利用殼聚糖,二氧化硅和碳作為壁材,成功將多種活性官能團(tuán)修飾在磁性微球的表面。其次,以金屬離子螯合吸附法將漆酶固定在磁性微球的表面,并優(yōu)化了磁性微球固定化酶的條件。然后,研究了固定化酶的耐酸堿性、穩(wěn)定性和動力學(xué)常數(shù)。最后,磁性微球固定化酶被應(yīng)用于降解污水有機(jī)物,探討降解有機(jī)污染物的最佳反應(yīng)條件。首先,本課題用乳化交聯(lián)法成功制備粒徑于3.58μm磁性殼聚糖微球,通過掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、紅外光譜儀(FTIR)、示差熱重分析儀(TGA)、X射線衍射儀(XRD)和磁強(qiáng)計(VSM)對磁性殼聚糖微球各項(xiàng)性能進(jìn)行表征。磁性殼聚糖微球應(yīng)用于吸附銅和錳離子,制得金屬離子螯合磁性微球,研究得金屬離子螯合吸附磁性微球?qū)ζ崦腹潭ɑ扛哌_(dá)100 mg/g以上,其最佳固定化時間為6 h,最佳固定化pH為5.0,漆酶最佳濃度為10 mg/mL。與游離漆酶相比,固定化漆酶的熱穩(wěn)定性、操作穩(wěn)定性和儲存穩(wěn)定性更強(qiáng)。固定化漆酶在催化降解雙酚A反應(yīng)中,其對雙酚A的去除率高達(dá)85%以上,遠(yuǎn)高于金屬離子螯合微球?qū)﹄p酚A的吸附能力(40%)和游離漆酶對雙酚A的降解能力(55%),此外,探討了催化反應(yīng)的最佳底物濃度、最佳反應(yīng)溫度和最佳pH值,體現(xiàn)了磁性殼聚糖微球固定化漆酶在污水處理中的潛在應(yīng)用價值。其次,本課題以溶膠凝膠法成功制備了粒徑300 nm左右的磁性二氧化硅微球,并將丙烯�；桶被揎椩诖判远趸栉⑶虻谋砻�,使用掃描電鏡、透射電鏡、紅外光譜儀、示差熱重分析儀、X射線衍射儀和磁強(qiáng)計對磁性殼聚糖微球各項(xiàng)性能進(jìn)行表征,并通過了改變兩種硅烷偶聯(lián)劑的用量比例對改性磁性微球的制備條件進(jìn)行優(yōu)化。研究得,丙烯酰基改性磁性微球?qū)ζ崦肝搅扛哌_(dá)150 mg/g,遠(yuǎn)高于原磁性微球(78 mg/g)和氨基改性磁性微球(135 mg/g)對漆酶的吸附量。與游離酶相比,固定化漆酶的耐熱、酸堿性更強(qiáng)。經(jīng)30天儲存后,固定化漆酶保持60%以上的初始活性,而游離酶全部失活。在去除染料的應(yīng)用中,丙烯�；⑶蚬潭ɑ崦笇谆t的褪色率高達(dá)90%以上,高于氨基改性微球(84.5%)和游離酶(50.5%)對甲基紅的褪色率,體現(xiàn)了丙烯酰基改性磁性微球在固定化漆酶方面的重要價值。最后,本課題以水熱合成法成功制備了粒徑為266 nm氨基改性磁性碳球,并通過了掃描電鏡、透射電鏡、紅外光譜儀、示差熱重分析儀、X射線衍射儀和磁強(qiáng)計對磁性殼聚糖微球各項(xiàng)性能進(jìn)行表征。以銅離子螯合吸附法,磁性碳球應(yīng)用于固定化漆酶,其吸附量高達(dá)195 mg/g,并研究得固定化漆酶的熱穩(wěn)定性、pH穩(wěn)定性和儲存穩(wěn)定性都比游離漆酶強(qiáng)。經(jīng)10次循環(huán)使用后,固定化漆酶仍能保持初始活性的60%以上。在催化有機(jī)污染物鄰苯二胺應(yīng)用中,固定化漆酶對鄰苯二胺的去除率達(dá)到88%,遠(yuǎn)高于游離漆酶對鄰苯二胺降解率(50%)。
【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;Q814.2

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本文編號：1255289