一步法合成包埋生物酶的凝膠及其在偶氮染料廢水脫色中的應用.pdf

1、眾所周知，印染行業(yè)是水污染大戶，染色廢水量多，色度高，色澤變化大，含有有毒物質(zhì)。傳統(tǒng)常規(guī)的物理和化學方法處理染色廢水會造成二次污染。生物酶處理染色廢水，分解效率高、毒性小，易操作且使用范圍寬，既環(huán)保又降低了重復污染。
　　漆酶是高效的“綠色催化劑”，其催化氧化的副產(chǎn)物只有水，因此十分的綠色環(huán)保。漆酶不僅可以降解多種染料，對其脫色，而且能將有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒小分子，進行脫毒。漆酶在廢水脫色領域未得到廣泛推廣的原因主要有:漆酶價格昂貴

2、;其次染色廢水成分復雜，高溫、強酸強堿、高濃度鹽、助劑等導致漆酶變性失活;漆酶貯存穩(wěn)定性差，重復利用率低。
　　通過新型的酶固定化技術，可明顯提高漆酶的使用穩(wěn)定性和重復利用率，從而降低成本。凝膠具有良好的生物相容性，通過包埋法將漆酶固定于凝膠三維網(wǎng)絡結(jié)構中，可以提高漆酶的活性、穩(wěn)定性和再利用性能等。
　　本文嘗試以聚（N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸）(P(NIPAAm-co-AAc)）凝膠包埋漆酶，并將其應用于偶氮染料廢水

3、的脫色研究。
　　論文首先通過“W/O反相微乳液聚合法”一步法合成P(NIPAAm-co-AAc)凝膠和P(NIPAAm-co-AAc)凝膠包埋漆酶，探討不同摩爾比的單體濃度對凝膠和凝膠包埋漆酶性能（粒徑、形態(tài)、溫度響應性和pH響應性）的影響。一步法合成的凝膠及凝膠包埋漆酶呈球形，粒徑在20～40μm，粒徑大小分布不均勻，單分散性較差，凝膠及凝膠包埋漆酶均具有溫度和pH雙重響應性能。
　　其次，P(NIPAAm-co-AAc

4、)凝膠固載漆酶的反應后期，通過活化劑碳二亞胺(EDC)活化凝膠體系中-COOH，-COOH通過共價鍵對漆酶進行固載，進一步提高了漆酶在凝膠體系中的結(jié)合牢度。對凝膠包埋漆酶的蛋白固載量和活性進行測試，發(fā)現(xiàn)不同單體摩爾比的凝膠包埋漆酶的酶蛋白含量在0.094～0.154mg/mL，蛋白含量差異不顯著;凝膠包埋漆酶的酶活和酶比活隨體系中AAc/NIPAAm單體摩爾比的增加而增大，且P(NIPAAm-co-AAc)-6％/E的酶比活(125.3

5、2U/mg)顯著高于PNIPAAm/E的酶比活(33.10U/mg)。
　　而后，凝膠包埋漆酶應用于偶氮染料廢水的脫色。偶氮染料是工業(yè)中染料用量最大的一類，難降解、毒性大，會產(chǎn)生游離的芳胺，對人體產(chǎn)生危害。在適當條件下，漆酶能催化降解偶氮染料。本文比較分析了游離態(tài)漆酶和凝膠包埋漆酶在相同給酶量(10U)和脫色條件下，對酸性橙Ⅱ偶氮染料的脫色，以染液的脫色率表征染液的色度，同時對脫色過程中的染液濃度、染液pH值、脫色溫度、脫色時間等