采用綠色生物酶技術(shù)改性玉米秸稈髓(CSP),在CSP表面由漆酶催化接枝十八胺,以提高材料的親油疏水性能,制得高效吸油劑LCSP.研究了改性溫度、改性時(shí)間、TEMPO濃度、漆酶用量及十八胺濃度等因素對(duì)LCSP親油疏水性能的影響,同時(shí)采用SEM、BET、XRD、接觸角、FTIR、XPS等分析技術(shù)對(duì)改性前后CSP理化特性進(jìn)行表征,并進(jìn)行了吸油研究.結(jié)果表明,在35℃下,投加100U/g的漆酶、4.48mmol/LTEMPO、8.91mmol/L十八胺,改性CSP6h,制得的材料吸油量最大、吸水量最小,油吸附量從13.24g/g提升至40.82g/g,水吸附量從13.76g/g降至3.83g/g.吸附過程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,吸附劑的重復(fù)利用實(shí)驗(yàn)表明本方法制備的材料具有良好回收再利用能力. 

【文章來源】：中國環(huán)境科學(xué). 2020年09期 北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

改性時(shí)間對(duì)LCSP吸附性能的影響

如圖2所示,隨著溫度的升高,材料的吸油能力逐漸減弱,而吸水量則呈遞增趨勢(shì).當(dāng)反應(yīng)溫度控制在35℃時(shí),材料的吸油性和疏水性最優(yōu),吸油可達(dá)到28.11g/g,吸水量則低至5.49g/g相較原材料降低了250%.這與漆酶在不同溫度下反應(yīng)活性有關(guān)[25].漆酶具有最適溫度范圍或臨界點(diǎn),其活性在最適溫度下最高,偏離此最適溫度都會(huì)使其活性降低,酶的催化作用也會(huì)受到影響.當(dāng)反應(yīng)溫度為65℃時(shí),疏水改性效果最差,材料吸水量為9.40g/g.漆酶屬于低溫酶,溫度過高會(huì)讓酶蛋白變性以及失活,所以下述實(shí)驗(yàn)中設(shè)定改性溫度為35℃.2.1.3 漆酶用量的影響

如圖3所示.當(dāng)實(shí)驗(yàn)不添加漆酶時(shí),材料吸水量為16.1g/g,較原材料吸水稍大2.34g/g,這是因?yàn)楦邷厮糁蠹癟EMPO氧化作用去除了表面蠟質(zhì)脂質(zhì)、同時(shí)使秸稈內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松從而吸水能力增強(qiáng),雖加入了十八胺,但十八胺僅物理吸附在秸稈表面并未與纖維素鏈結(jié)合,其在乙醇超聲清洗后洗脫,未能成功修飾材料.當(dāng)添加漆酶時(shí)材料吸水量顯著下降,漆酶使用與否對(duì)材料疏水性影響明顯,說明漆酶直接決定了十八胺的接枝效果機(jī)油吸附量先隨漆酶用量的增大而增大,用量達(dá)到100U/g時(shí)材料吸油量最大(31.92g/g),吸水量維持在較低水平.過高的酶濃度反而不利于改性效果,此時(shí)酶包覆在所形成的聚合物上影響了酶活性的發(fā)揮使其催化氧化反應(yīng)效率降低[26],同時(shí),過量漆酶參與降解秸稈木質(zhì)纖維素,破壞材料內(nèi)部結(jié)構(gòu),所以綜合考慮吸油吸水量與成本的節(jié)約,選擇漆酶使用量100U/g為最優(yōu)改性條件.2.1.4 TEMPO濃度的影響

【參考文獻(xiàn)】：
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