本文關(guān)鍵詞：磁性納米復(fù)合材料的制備及其固定化纖維素酶的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由木質(zhì)纖維素經(jīng)過水解發(fā)酵而成的纖維素乙醇,具有原材料易獲得、燃燒無污染等優(yōu)點(diǎn),成為近年來的研究熱點(diǎn)。纖維素酶可以經(jīng)過一系列的協(xié)同作用將纖維素水解為葡萄糖,是生產(chǎn)纖維素乙醇最有前景的水解方法。通過固定化,纖維素酶可以在較苛刻的條件下仍具有較高的反應(yīng)活性,并且可以通過一定手段進(jìn)行回收和重復(fù)利用,降低纖維素酶水解過程的成本。因此設(shè)計(jì)、制備出可磁性分離的固定化酶載體是一種提高酶利用效率的簡(jiǎn)單有效的手段。本學(xué)位論文以磁性Fe304納米粒子為原料,選用殼聚糖、氧化石墨烯、聚多巴胺等功能性材料為輔助材料,制備出了不同的固定化酶載體；用傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、透射電子顯微鏡(TEM)和X射線粉末衍射(XRD)等對(duì)上述載體進(jìn)行了表征；研究了上述載體固定化纖維素酶在不同pH值、溫度條件下的相對(duì)酶活和重復(fù)使用性。本學(xué)位論文研究的主要內(nèi)容有：(1)采用共沉淀法制備磁性Fe304納米粒子,與傳統(tǒng)制備方法相比,這種方法較為簡(jiǎn)單并且顆粒較小,能夠有效地實(shí)現(xiàn)磁性分離。以戊二醛為交聯(lián)劑,采用反相交聯(lián)法制備了磁性殼聚糖(Fe3O4@CS)納米粒子,制得的磁性殼聚糖具有較好的磁性分離效果。使用考馬斯亮藍(lán)法和DNS法測(cè)定固定化酶的量和固定化酶的性質(zhì)。研究結(jié)果表明,固定化酶對(duì)于pH值和溫度的穩(wěn)定性都較游離酶有所提高。(2)設(shè)計(jì)了一種新的固定化載體,采用超聲法制備了以乙二胺為核的聚酰胺-胺(PAMAM)樹枝狀分子,將PAMAM樹枝體通過EDC縮合作用接到氧化石墨烯表面,然后將磁性Fe304原位生成在氧化石墨烯樹枝體上,制備了磁性氧化石墨烯樹枝體(Fe3O4/GO/PAMAM)復(fù)合材料。結(jié)果表明,該復(fù)合載體固定的纖維素酶的分散性能優(yōu)異,且具有很好的pH穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,并可通過磁性分離回收重復(fù)使用。(3)通過一種簡(jiǎn)單的方法制備了聚多巴胺包覆的Fe304磁性納米粒子,利用聚多巴胺的粘附性,自發(fā)的將纖維素酶固定在磁性納米粒子上。該方法路線簡(jiǎn)單,不僅節(jié)約了成本,還提高了磁性粒子的功能化效率,是一種簡(jiǎn)單有效的固定化方式。采用仿生法固定纖維素酶,可以避免纖維素酶在固定化的過程中失活。
【關(guān)鍵詞】：纖維素酶 固定化 Fe_3O_4納米粒子 殼聚糖 氧化石墨烯 樹枝體 多巴胺
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB33;O629.8
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-30
• 1.1 纖維素10-13
• 1.1.1 纖維素的簡(jiǎn)介10-12
• 1.1.2 纖維素乙醇的生產(chǎn)技術(shù)12-13
• 1.2 纖維素酶13-15
• 1.2.1 纖維素酶的來源13
• 1.2.2 纖維素酶的組成13-14
• 1.2.3 纖維素酶的工作原理14-15
• 1.2.4 纖維素酶的應(yīng)用15
• 1.3 固定化酶15-19
• 1.3.1 固定化酶的簡(jiǎn)介16
• 1.3.2 固定化酶的制備方法16-18
• 1.3.3 固定化酶載體的研究進(jìn)展18-19
• 1.4 磁性納米材料固定化酶19-21
• 1.5 本學(xué)位論文選題指導(dǎo)思想21-23
• 參考文獻(xiàn)23-30
• 第二章 磁性殼聚糖(Fe_3O_4@CS)納米粒子的制備及其固定化纖維素酶的研究30-45
• 2.1 前言30-31
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分31-33
• 2.2.1 原料、試劑和測(cè)試儀器31
• 2.2.2 磁性Fe_3O_4納米粒子的制備31
• 2.2.3 磁性殼聚糖(Fe_3O_4@CS)納米粒子的制備31-32
• 2.2.4 磁性殼聚糖(Fe_3O_4@CS)納米粒子固定化纖維素酶的研究32
• 2.2.5 纖維素酶的活性研究32-33
• 2.3 結(jié)果與討論33-40
• 2.3.1 磁性殼聚糖(Fe_3O_4@CS)納米粒子的表征33-37
• 2.3.2 Fe_3O_4@CS納米粒子的磁學(xué)性質(zhì)37
• 2.3.3 磁性Fe_3O_4@CS納米粒子固定化纖維素酶37-40
• 2.4 本章小結(jié)40-42
• 參考文獻(xiàn)42-45
• 第三章 磁性氧化石墨烯樹枝體(Fe_3O_4/GO/PAMAM)復(fù)合材料的制備及其固定化纖維素酶的研究45-62
• 3.1 前言45-46
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分46-48
• 3.2.1 原料、試劑和測(cè)試儀器46-47
• 3.2.2 磁性氧化石墨烯樹枝體(Fe_3O_4/GO/PAMAM)的制備47
• 3.2.3 磁性氧化石墨烯樹枝體(Fe_3O_4/GO/PAMAM)固定化纖維素酶47-48
• 3.2.4 磁性氧化石墨烯樹枝體(Fe_3O_4/GO/PAMAM)固定化酶的酶學(xué)性質(zhì)的測(cè)定48
• 3.3 結(jié)果和討論48-58
• 3.3.1 磁性氧化石墨烯樹枝體(Fe_3O_4/GO/PAMAM)的表征48-52
• 3.3.2 Fe_3O_4/GO/PAMAM磁學(xué)性質(zhì)52-53
• 3.3.3 Fe_3O_4/GO/PAMAM固定化纖維素酶53-58
• 3.4 本章小結(jié)58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 第四章 磁性聚多巴胺(Fe_3O_4@PDA)的制備及其固定化纖維素酶的研究62-74
• 4.1 前言62-63
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分63-64
• 4.2.1 原料、試劑和測(cè)試儀器63
• 4.2.2 磁性聚多巴胺(Fe_3O_4@PDA)的制備63-64
• 4.2.3 磁性聚多巴胺(Fe_3O_4@PDA)固定化纖維素酶64
• 4.2.4 磁性聚多巴胺(Fe_3O_4@PDA)固定化纖維素酶的酶學(xué)性質(zhì)測(cè)定64
• 4.3 結(jié)果與討論64-71
• 4.3.1 磁性聚多巴胺(Fe_3O_4@PDA)的合成64-66
• 4.3.2 磁性聚多巴胺(Fe_3O_4@PDA)的表征66-68
• 4.3.3 Fe_3O_4@PDA磁學(xué)性質(zhì)68
• 4.3.4 磁性聚多巴胺(Fe_3O_4@PDA)固定化纖維素酶68-71
• 4.4 本章小結(jié)71-72
• 參考文獻(xiàn)72-74
• 全文總結(jié)74-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表和待發(fā)表的論文75-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：磁性納米復(fù)合材料的制備及其固定化纖維素酶的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：372536