明膠模板法制備介孔材料及其對(duì)脂肪酶固定化的研究
發(fā)布時(shí)間:2018-03-14 02:23
本文選題:明膠 切入點(diǎn):十二烷基硫酸鈉 出處:《山東輕工業(yè)學(xué)院》2011年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:以天然高聚物明膠作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,硅酸鈉作為硅源,調(diào)節(jié)不同水熱溶液的pH值(3.0?6.0),在100℃的條件下水熱24 h制備具有不同孔徑的無序狀的介孔二氧化硅MPS-3、MPS-4、MPS-5和MPS-6。通過N2吸附-脫附曲線、小角X射線衍射(SAXRD)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、能量分散X-射線光譜(EDS)和透射電鏡(TEM)對(duì)制備的材料進(jìn)行表征,結(jié)果表明制備的介孔二氧化硅是一種具有非剛性蟲洞狀孔結(jié)構(gòu)的材料。隨著水熱溶液pH的升高,材料的孔徑增大(分別為3.6、5.1、6.3、13.7 nm),比表面積減小(分別為512.8、437.5、315.3、247.8 m2 g?1),孔體積減小(分別為1.344、0.901、0.775、0.768 cm~3 g~(-1))。實(shí)驗(yàn)采用物理吸附的方法將豬胰脂肪酶(Porcine pancreatic lipase,PPL)固定在制備的介孔材料上,通過N2吸附-脫附曲線、FT-IR和EDS分析,結(jié)果表明PPL已經(jīng)成功吸附到了介孔材料的孔道內(nèi)。本實(shí)驗(yàn)研究了固定酶和自由酶催化三乙酸甘油酯水解的反應(yīng)。自由酶的最佳催化條件為pH = 7.0,而固定酶提高到了pH = 8.0;自由酶的最佳催化溫度在35℃,固定酶提高到了45℃,這些結(jié)果說明固定酶具有較寬pH和溫度的適應(yīng)范圍。與自由酶相比,固定酶具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性。經(jīng)過6次重復(fù)利用實(shí)驗(yàn),四種固定酶都能保持最初活性的40%左右。 以天然高聚物明膠和陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)作復(fù)合模板劑,硅酸鈉作為硅源,合成了具有不同孔徑分布的介孔材料M-SDS-1.2、M-SDS-6、M-SDS-12和M-SDS-60。通過加入不同濃度的SDS,改變了明膠分子鏈上的電荷分布,影響了靜電作用和分子間氫鍵,進(jìn)而調(diào)節(jié)了明膠分子鏈的體積,實(shí)現(xiàn)了對(duì)材料孔徑分布的控制。采用N2吸附-脫附、TEM和EDS對(duì)合成的材料進(jìn)行表征,結(jié)果顯示這四種材料同樣是一種無定型材料,具有蟲洞狀的孔結(jié)構(gòu),材料的形貌和結(jié)構(gòu)相似。PPL的固定化采用最佳的固定條件(25℃,6 h,磷酸鹽緩沖溶液pH = 7.0),以物理吸附的方式將其固定到四種介孔材料上,經(jīng)過FT-IR、N2吸附-脫附曲線分析,結(jié)果表明酶分子進(jìn)入介孔孔道中。本論文研究了固定酶催化活性的影響因素,發(fā)現(xiàn)酶經(jīng)過固定后,耐酸堿性和耐溫性得到顯著的提高。由于采用物理吸附的固定方式,所以在離心和反應(yīng)等過程中酶的泄露不可避免,但經(jīng)過6次重復(fù)利用后,固定酶的催化活性仍能保持原始活性的40%左右。
[Abstract]:Using natural polymer gelatin as structure guide and sodium silicate as silicon source, the pH value of different hydrothermal solutions was adjusted to 3.0? The disordered mesoporous silica MPS-3 MPS-4 MPS-5 and MPS-6 with different pore sizes were prepared at 100 鈩,
本文編號(hào):1609179
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