蒙脫石基納米結(jié)構(gòu)酶催化劑的構(gòu)筑及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-18 15:56
納米結(jié)構(gòu)酶催化劑是指將生物酶固定到具有納米尺度的載體上,本文采用具有天然二維層狀納米結(jié)構(gòu)的含水鋁硅酸鹽黏土礦物蒙脫石為載體,將α-淀粉酶及脂肪酶通過(guò)吸附和共價(jià)結(jié)合等方式固定到改型或改性蒙脫石上,分別構(gòu)筑了蒙脫石基納米結(jié)構(gòu)淀粉酶催化劑、蒙脫石基納米結(jié)構(gòu)脂肪酶催化劑以及脂肪酶@蒙脫石復(fù)合微囊三種納米結(jié)構(gòu)酶催化劑,對(duì)比研究了納米結(jié)構(gòu)酶催化劑與游離酶酶學(xué)性質(zhì)的差異,得出了以下幾點(diǎn)結(jié)論:(1)蒙脫石基納米結(jié)構(gòu)淀粉酶催化劑。本章中,基于變構(gòu)效應(yīng),以鈣基蒙脫石(Ca-Mt)和鈉基蒙脫石(Na-Mt)為載體,α-淀粉酶為目的酶,通過(guò)物理吸附法設(shè)計(jì)了一系列新型的納米結(jié)構(gòu)生物酶催化體系,即α-Amylase/Ca-Mt、α-Amylase/Na-Mt、α-Amylase/Ca-Mt-NaCl。通過(guò)FT-IR、XRD等表征技術(shù)對(duì)材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行礦物學(xué)表征,對(duì)比研究了游離α-淀粉酶和固定化酶的酶學(xué)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過(guò)置換Ca-Mt層間的Ca2+來(lái)激活α-淀粉酶,從而調(diào)節(jié)其活性和穩(wěn)定性是可行的。α-淀粉酶固定到載體上后,熱穩(wěn)定性、酸堿耐受性及儲(chǔ)存穩(wěn)定性明顯提升。(2)雙親性蒙脫石基納米結(jié)構(gòu)...
【文章來(lái)源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 納米結(jié)構(gòu)酶催化劑
1.1.2 納米結(jié)構(gòu)酶催化劑的構(gòu)筑方法
1.1.3 蒙脫石的結(jié)構(gòu)與性能
1.1.4 脂肪酶的結(jié)構(gòu)與催化反應(yīng)機(jī)理
1.1.5 α-淀粉酶的結(jié)構(gòu)與催化反應(yīng)機(jī)理
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本課題的來(lái)源、研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 本課題的主要來(lái)源
1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.3 技術(shù)路線
2 蒙脫石基納米結(jié)構(gòu)淀粉酶催化劑的構(gòu)筑及催化特性研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及表征儀器
2.2.2 制備鈉基蒙脫石
2.2.3 制備蒙脫石基納米結(jié)構(gòu)淀粉酶催化劑
2.2.4 酶活性測(cè)定
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 X射線衍射分析
2.3.2 紅外光譜分析
2.3.3 Ca~(2+)對(duì)酶活性的影響
2.3.4 溫度對(duì)酶活性的影響
2.3.5 pH對(duì)酶活性的影響
2.3.6 儲(chǔ)存穩(wěn)定性
2.3.7 酶動(dòng)力學(xué)參數(shù)
2.4 本章小結(jié)
3 雙親性蒙脫石的制備及微觀結(jié)構(gòu)表征
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及表征儀器
3.2.2 制備雙親性蒙脫石
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 X射線衍射分析
3.3.2 紅外光譜分析
3.3.3 微觀形貌與接觸角分析
3.4 本章小結(jié)
4 蒙脫石基納米結(jié)構(gòu)脂肪酶催化劑的構(gòu)筑及催化特性研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及表征儀器
4.2.2 制備雙親性蒙脫石基納米結(jié)構(gòu)脂肪酶催化劑
4.2.3 固定化效率和酶活性的測(cè)定
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 X射線衍射及紅外光譜分析
4.3.2 微觀形貌分析
4.3.3 接觸角分析
4.3.4 納米結(jié)構(gòu)脂肪酶催化劑最佳構(gòu)筑條件
4.3.5 酶催化特性研究
4.4 本章小結(jié)
5 脂肪酶@蒙脫石復(fù)合微囊的制備及催化特性研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及表征儀器
5.2.2 脂肪酶@蒙脫石復(fù)合微囊的制備
5.2.3 酶活性的測(cè)定
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 表觀形貌分析
5.3.2 紅外光譜分析
5.3.3 影響酶催化活性的因素
5.4 本章小結(jié)
6 雙親性蒙脫石基納米結(jié)構(gòu)脂肪酶催化劑制備生物柴油
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
6.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及表征儀器
6.2.2 生物柴油的制備
6.2.3 生物柴油產(chǎn)率的測(cè)定
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 醇油摩爾比對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響
6.3.2 含水量對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響
6.3.3 催化劑用量對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響
6.3.4 溫度對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響
6.3.5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響
6.3.6 重復(fù)使用性分析
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鐵氨基黏土納米結(jié)構(gòu)脂肪酶的構(gòu)筑及催化特性[J]. 范小雨,王可,孫仕勇,馬彪彪,呂瑞. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2019(12)
[2]功能化離子液體修飾多壁碳納米管固定化Candida antarctic lipase B[J]. 相欣然,萬(wàn)曉梅,索紅波,胡燚. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]蒙脫石微囊的制備及其吸附性能研究[J]. 林森,孫仕勇,申珂璇,董發(fā)勤,馬彪,王可. 非金屬礦. 2017(06)
[4]南極假絲酵母在納米聚苯乙烯上的共價(jià)固載及其在微波輔助酯化反應(yīng)中的應(yīng)用(英文)[J]. Attaullah Bukhari,Ani Idris,Madiha Atta,Teo Chee Loong. 催化學(xué)報(bào). 2014(09)
[5]基于生物酶的固土技術(shù)在香港的應(yīng)用研究[J]. 戴北冰,徐鍇,楊峻,譚國(guó)煥,鄧蘊(yùn)橋,黃景昌. 巖土力學(xué). 2014(06)
[6]納米酶催化劑制備方法研究進(jìn)展[J]. 戈鈞,盧滇楠,朱晶瑩,劉錚. 化工學(xué)報(bào). 2014(07)
[7]改性硅藻土對(duì)脂肪酶固定化研究[J]. 劉媛媛,鄭永杰,田景芝. 化學(xué)工程師. 2014(03)
[8]改性蒙脫石的制備及對(duì)苯酚的吸附性能[J]. 曹蕊,張安龍,王森. 工業(yè)水處理. 2013(10)
[9]納米科學(xué)與酶[J]. 馬光輝,王平,蘇志國(guó). 中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué). 2009(05)
博士論文
[1]新方法改性蒙脫石及其高分子納米復(fù)合材料的制備[D]. 封祿田.東北大學(xué) 2009
本文編號(hào):3631118
【文章來(lái)源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 納米結(jié)構(gòu)酶催化劑
1.1.2 納米結(jié)構(gòu)酶催化劑的構(gòu)筑方法
1.1.3 蒙脫石的結(jié)構(gòu)與性能
1.1.4 脂肪酶的結(jié)構(gòu)與催化反應(yīng)機(jī)理
1.1.5 α-淀粉酶的結(jié)構(gòu)與催化反應(yīng)機(jī)理
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本課題的來(lái)源、研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 本課題的主要來(lái)源
1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.3 技術(shù)路線
2 蒙脫石基納米結(jié)構(gòu)淀粉酶催化劑的構(gòu)筑及催化特性研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及表征儀器
2.2.2 制備鈉基蒙脫石
2.2.3 制備蒙脫石基納米結(jié)構(gòu)淀粉酶催化劑
2.2.4 酶活性測(cè)定
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 X射線衍射分析
2.3.2 紅外光譜分析
2.3.3 Ca~(2+)對(duì)酶活性的影響
2.3.4 溫度對(duì)酶活性的影響
2.3.5 pH對(duì)酶活性的影響
2.3.6 儲(chǔ)存穩(wěn)定性
2.3.7 酶動(dòng)力學(xué)參數(shù)
2.4 本章小結(jié)
3 雙親性蒙脫石的制備及微觀結(jié)構(gòu)表征
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及表征儀器
3.2.2 制備雙親性蒙脫石
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 X射線衍射分析
3.3.2 紅外光譜分析
3.3.3 微觀形貌與接觸角分析
3.4 本章小結(jié)
4 蒙脫石基納米結(jié)構(gòu)脂肪酶催化劑的構(gòu)筑及催化特性研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及表征儀器
4.2.2 制備雙親性蒙脫石基納米結(jié)構(gòu)脂肪酶催化劑
4.2.3 固定化效率和酶活性的測(cè)定
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 X射線衍射及紅外光譜分析
4.3.2 微觀形貌分析
4.3.3 接觸角分析
4.3.4 納米結(jié)構(gòu)脂肪酶催化劑最佳構(gòu)筑條件
4.3.5 酶催化特性研究
4.4 本章小結(jié)
5 脂肪酶@蒙脫石復(fù)合微囊的制備及催化特性研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及表征儀器
5.2.2 脂肪酶@蒙脫石復(fù)合微囊的制備
5.2.3 酶活性的測(cè)定
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 表觀形貌分析
5.3.2 紅外光譜分析
5.3.3 影響酶催化活性的因素
5.4 本章小結(jié)
6 雙親性蒙脫石基納米結(jié)構(gòu)脂肪酶催化劑制備生物柴油
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
6.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及表征儀器
6.2.2 生物柴油的制備
6.2.3 生物柴油產(chǎn)率的測(cè)定
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 醇油摩爾比對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響
6.3.2 含水量對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響
6.3.3 催化劑用量對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響
6.3.4 溫度對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響
6.3.5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響
6.3.6 重復(fù)使用性分析
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鐵氨基黏土納米結(jié)構(gòu)脂肪酶的構(gòu)筑及催化特性[J]. 范小雨,王可,孫仕勇,馬彪彪,呂瑞. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2019(12)
[2]功能化離子液體修飾多壁碳納米管固定化Candida antarctic lipase B[J]. 相欣然,萬(wàn)曉梅,索紅波,胡燚. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]蒙脫石微囊的制備及其吸附性能研究[J]. 林森,孫仕勇,申珂璇,董發(fā)勤,馬彪,王可. 非金屬礦. 2017(06)
[4]南極假絲酵母在納米聚苯乙烯上的共價(jià)固載及其在微波輔助酯化反應(yīng)中的應(yīng)用(英文)[J]. Attaullah Bukhari,Ani Idris,Madiha Atta,Teo Chee Loong. 催化學(xué)報(bào). 2014(09)
[5]基于生物酶的固土技術(shù)在香港的應(yīng)用研究[J]. 戴北冰,徐鍇,楊峻,譚國(guó)煥,鄧蘊(yùn)橋,黃景昌. 巖土力學(xué). 2014(06)
[6]納米酶催化劑制備方法研究進(jìn)展[J]. 戈鈞,盧滇楠,朱晶瑩,劉錚. 化工學(xué)報(bào). 2014(07)
[7]改性硅藻土對(duì)脂肪酶固定化研究[J]. 劉媛媛,鄭永杰,田景芝. 化學(xué)工程師. 2014(03)
[8]改性蒙脫石的制備及對(duì)苯酚的吸附性能[J]. 曹蕊,張安龍,王森. 工業(yè)水處理. 2013(10)
[9]納米科學(xué)與酶[J]. 馬光輝,王平,蘇志國(guó). 中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué). 2009(05)
博士論文
[1]新方法改性蒙脫石及其高分子納米復(fù)合材料的制備[D]. 封祿田.東北大學(xué) 2009
本文編號(hào):3631118
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