漆酶在陶瓷-殼聚糖復雜載體上固定化及在含油廢水治理中的應用研究.pdf

1、本文以具有較高的比表面積、較大孔徑的多孔陶瓷為一次載體、殼聚糖為二次載體，戊二醛為交聯(lián)劑，采用共價結合法制備固定化漆酶，并對含油廢水進行處理得到令人滿意的結果。 首先，在對陶瓷-殼聚糖復合材料性能研究的基礎上得到漆酶適宜的固定化方法及工藝條件。陶瓷-殼聚糖復合載體（CCCS）用于酶的固定化適宜條件為：0．15g CCCS用戊二醛質量濃度為6%的溶液15mL，在30℃下活化15min后，用蒸餾水洗滌3次，將其加入到3．0mL1．2

2、5mg/mL的漆酶緩沖溶液（pH4．0，0．2mol/L），在4℃下固定24h。在上述固定化條件下，漆酶的固定化效率為51．0%，酶活為55．87U/g。且經研究證明，向固定化反應后的漆酶緩沖溶液中添加新鮮的高濃度漆酶溶液至漆酶質量濃度1．25mg/mL，仍可重復使用，提高了固定化過程的經濟性。 其次，比較了游離漆酶和固定化漆酶的酶學性質。研究結果表明適宜的溫度、穩(wěn)定范圍和米氏常數(shù)Km值發(fā)生了變化，貯存穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性等均優(yōu)于

3、游離漆酶。固定化漆酶適宜的催化溫度，分別為25℃和50℃。在酶活力保持80%以上，固定化漆酶相應的溫度范圍是20～35℃。固定化漆酶適宜的pH為3．0，其pH的適應性較游離酶增強。固定化漆酶在使用10次后，其酶活仍能保持最初的90．6%以上；保存一個月后固定化漆酶的酶活仍在95%以上。固定化漆酶的Km為66．64μmol/L，游離酶的Km為34．41μmol/L，故固定化漆酶對底物的親和力有所降低，但降低的幅度并不大。 最后，研

4、究了固定化漆酶處理含油廢水的工藝條件及處理效果。當溶液中柴油的質量濃度為120mg/L時，在固定化漆酶用量0．75g、pH=4．5和15℃的條件下反應6h，除油率達到70．63%。殼聚糖對漆酶催化氧化柴油有較好的強化作用，當添加殼聚糖的質量濃度為100mg/L時，漆酶的除油率達到85．79%。固定化漆酶在重復使用5次之后，其除油率仍在60%以上，而使用10次之后除油率仍能達到37．71%。研究結果還表明：Cu2+和Fe2+對漆酶的活性部

5、位表現(xiàn)為抑制作用，而Mg2+抑制作用較弱，當離子濃度低于10mg/L時，這種作用并不明顯；當濃度高于70mg/L時，離子與產物發(fā)生作用，進而影響了酶的催化效率，以上三種金屬離子對固定化漆酶的抑制作用較游離酶減小。 以上試驗結果說明，利用固定化漆酶處理含油污水是完全可行的。在酶的催化作用下，污水中的剩余油濃度達到了國家污水排放標準。這一研究結果可為固定化漆酶降解含油廢水技術工業(yè)化的可行性提供依據，同時為其今后工業(yè)化設計提供必要工藝