蒙脫石基納米結構酶催化劑的構筑及應用研究
發(fā)布時間:2022-02-18 15:56
納米結構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構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吸附和共價結合等方式固定到改型或改性蒙脫石上,分別構筑了蒙脫石基納米結構淀粉酶催化劑、蒙脫石基納米結構脂肪酶催化劑以及脂肪酶@蒙脫石復合微囊三種納米結構酶催化劑,對比研究了納米結構酶催化劑與游離酶酶學性質的差異,得出了以下幾點結論:(1)蒙脫石基納米結構淀粉酶催化劑。本章中,基于變構效應,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,通過物理吸附法設計了一系列新型的納米結構生物酶催化體系,即α-Amylase/Ca-Mt、α-Amylase/Na-Mt、α-Amylase/Ca-Mt-NaCl。通過FT-IR、XRD等表征技術對材料結構進行礦物學表征,對比研究了游離α-淀粉酶和固定化酶的酶學性質。實驗結果表明,通過置換Ca-Mt層間的Ca2+來激活α-淀粉酶,從而調節(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、酸堿耐受性及儲存穩(wěn)定性明顯提升。(2)雙親性蒙脫石基納米結構...
【文章來源】:西南科技大學四川省
【文章頁數】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 納米結構酶催化劑
1.1.2 納米結構酶催化劑的構筑方法
1.1.3 蒙脫石的結構與性能
1.1.4 脂肪酶的結構與催化反應機理
1.1.5 α-淀粉酶的結構與催化反應機理
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.3 本課題的來源、研究內容及技術路線
1.3.1 本課題的主要來源
1.3.2 主要研究內容
1.3.3 技術路線
2 蒙脫石基納米結構淀粉酶催化劑的構筑及催化特性研究
2.1 引言
2.2 實驗材料與方法
2.2.1 實驗試劑及表征儀器
2.2.2 制備鈉基蒙脫石
2.2.3 制備蒙脫石基納米結構淀粉酶催化劑
2.2.4 酶活性測定
2.3 結果與討論
2.3.1 X射線衍射分析
2.3.2 紅外光譜分析
2.3.3 Ca~(2+)對酶活性的影響
2.3.4 溫度對酶活性的影響
2.3.5 pH對酶活性的影響
2.3.6 儲存穩(wěn)定性
2.3.7 酶動力學參數
2.4 本章小結
3 雙親性蒙脫石的制備及微觀結構表征
3.1 引言
3.2 實驗材料與方法
3.2.1 實驗試劑及表征儀器
3.2.2 制備雙親性蒙脫石
3.3 結果與討論
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
4 蒙脫石基納米結構脂肪酶催化劑的構筑及催化特性研究
4.1 引言
4.2 實驗材料與方法
4.2.1 實驗試劑及表征儀器
4.2.2 制備雙親性蒙脫石基納米結構脂肪酶催化劑
4.2.3 固定化效率和酶活性的測定
4.3 結果與討論
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 納米結構脂肪酶催化劑最佳構筑條件
4.3.5 酶催化特性研究
4.4 本章小結
5 脂肪酶@蒙脫石復合微囊的制備及催化特性研究
5.1 引言
5.2 實驗材料與方法
5.2.1 實驗試劑及表征儀器
5.2.2 脂肪酶@蒙脫石復合微囊的制備
5.2.3 酶活性的測定
5.3 結果與討論
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
6 雙親性蒙脫石基納米結構脂肪酶催化劑制備生物柴油
6.1 引言
6.2 實驗材料與方法
6.2.1 實驗試劑及表征儀器
6.2.2 生物柴油的制備
6.2.3 生物柴油產率的測定
6.3 結果與討論
6.3.1 醇油摩爾比對生物柴油產率的影響
6.3.2 含水量對生物柴油產率的影響
6.3.3 催化劑用量對生物柴油產率的影響
6.3.4 溫度對生物柴油產率的影響
6.3.5 反應時間對生物柴油產率的影響
6.3.6 重復使用性分析
6.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鐵氨基黏土納米結構脂肪酶的構筑及催化特性[J]. 范小雨,王可,孫仕勇,馬彪彪,呂瑞. 高等學校化學學報. 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,萬曉梅,索紅波,胡燚. 物理化學學報. 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固載及其在微波輔助酯化反應中的應用(英文)[J]. Attaullah Bukhari,Ani Idris,Madiha Atta,Teo Chee Loong. 催化學報. 2014(09)
[5]基于生物酶的固土技術在香港的應用研究[J]. 戴北冰,徐鍇,楊峻,譚國煥,鄧蘊橋,黃景昌. 巖土力學. 2014(06)
[6]納米酶催化劑制備方法研究進展[J]. 戈鈞,盧滇楠,朱晶瑩,劉錚. 化工學報. 2014(07)
[7]改性硅藻土對脂肪酶固定化研究[J]. 劉媛媛,鄭永杰,田景芝. 化學工程師. 2014(03)
[8]改性蒙脫石的制備及對苯酚的吸附性能[J]. 曹蕊,張安龍,王森. 工業(yè)水處理. 2013(10)
[9]納米科學與酶[J]. 馬光輝,王平,蘇志國. 中國基礎科學. 2009(05)
博士論文
[1]新方法改性蒙脫石及其高分子納米復合材料的制備[D]. 封祿田.東北大學 2009
本文編號:3631118
【文章來源】:西南科技大學四川省
【文章頁數】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 納米結構酶催化劑
1.1.2 納米結構酶催化劑的構筑方法
1.1.3 蒙脫石的結構與性能
1.1.4 脂肪酶的結構與催化反應機理
1.1.5 α-淀粉酶的結構與催化反應機理
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.3 本課題的來源、研究內容及技術路線
1.3.1 本課題的主要來源
1.3.2 主要研究內容
1.3.3 技術路線
2 蒙脫石基納米結構淀粉酶催化劑的構筑及催化特性研究
2.1 引言
2.2 實驗材料與方法
2.2.1 實驗試劑及表征儀器
2.2.2 制備鈉基蒙脫石
2.2.3 制備蒙脫石基納米結構淀粉酶催化劑
2.2.4 酶活性測定
2.3 結果與討論
2.3.1 X射線衍射分析
2.3.2 紅外光譜分析
2.3.3 Ca~(2+)對酶活性的影響
2.3.4 溫度對酶活性的影響
2.3.5 pH對酶活性的影響
2.3.6 儲存穩(wěn)定性
2.3.7 酶動力學參數
2.4 本章小結
3 雙親性蒙脫石的制備及微觀結構表征
3.1 引言
3.2 實驗材料與方法
3.2.1 實驗試劑及表征儀器
3.2.2 制備雙親性蒙脫石
3.3 結果與討論
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
4 蒙脫石基納米結構脂肪酶催化劑的構筑及催化特性研究
4.1 引言
4.2 實驗材料與方法
4.2.1 實驗試劑及表征儀器
4.2.2 制備雙親性蒙脫石基納米結構脂肪酶催化劑
4.2.3 固定化效率和酶活性的測定
4.3 結果與討論
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 納米結構脂肪酶催化劑最佳構筑條件
4.3.5 酶催化特性研究
4.4 本章小結
5 脂肪酶@蒙脫石復合微囊的制備及催化特性研究
5.1 引言
5.2 實驗材料與方法
5.2.1 實驗試劑及表征儀器
5.2.2 脂肪酶@蒙脫石復合微囊的制備
5.2.3 酶活性的測定
5.3 結果與討論
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
6 雙親性蒙脫石基納米結構脂肪酶催化劑制備生物柴油
6.1 引言
6.2 實驗材料與方法
6.2.1 實驗試劑及表征儀器
6.2.2 生物柴油的制備
6.2.3 生物柴油產率的測定
6.3 結果與討論
6.3.1 醇油摩爾比對生物柴油產率的影響
6.3.2 含水量對生物柴油產率的影響
6.3.3 催化劑用量對生物柴油產率的影響
6.3.4 溫度對生物柴油產率的影響
6.3.5 反應時間對生物柴油產率的影響
6.3.6 重復使用性分析
6.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鐵氨基黏土納米結構脂肪酶的構筑及催化特性[J]. 范小雨,王可,孫仕勇,馬彪彪,呂瑞. 高等學校化學學報. 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,萬曉梅,索紅波,胡燚. 物理化學學報. 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固載及其在微波輔助酯化反應中的應用(英文)[J]. Attaullah Bukhari,Ani Idris,Madiha Atta,Teo Chee Loong. 催化學報. 2014(09)
[5]基于生物酶的固土技術在香港的應用研究[J]. 戴北冰,徐鍇,楊峻,譚國煥,鄧蘊橋,黃景昌. 巖土力學. 2014(06)
[6]納米酶催化劑制備方法研究進展[J]. 戈鈞,盧滇楠,朱晶瑩,劉錚. 化工學報. 2014(07)
[7]改性硅藻土對脂肪酶固定化研究[J]. 劉媛媛,鄭永杰,田景芝. 化學工程師. 2014(03)
[8]改性蒙脫石的制備及對苯酚的吸附性能[J]. 曹蕊,張安龍,王森. 工業(yè)水處理. 2013(10)
[9]納米科學與酶[J]. 馬光輝,王平,蘇志國. 中國基礎科學. 2009(05)
博士論文
[1]新方法改性蒙脫石及其高分子納米復合材料的制備[D]. 封祿田.東北大學 2009
本文編號:3631118
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