銅硫化合物的模擬酶性質(zhì)及其在降解有機(jī)污染物中的應(yīng)用.pdf

1、自然界中的酶是具有生物催化功能的生物大分子，即生物催化劑，它能夠在生物體內(nèi)加快生化反應(yīng)的速度。自然界中的酶常常展現(xiàn)其優(yōu)越的性能，如：高效性、專一性、多樣性、反應(yīng)條件溫和及活性可調(diào)節(jié)性。但是由于酶的易變性，提純的過程中比較困難，儲藏和使用不方便，價(jià)格昂貴等原因使其不能大規(guī)模應(yīng)用于生產(chǎn)中，尋找具有模擬酶活性的其他材料成為研究工作者關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)金屬氧化物納米粒子、單金屬納米粒子、雙復(fù)合金屬納米粒子以及碳基納米材料等都具有模擬酶活

2、性，并應(yīng)用在降解有機(jī)污染物及分析檢測中。
　　本論文采用醇熱法制備了CuS納米粒子、采用水熱合成法通過調(diào)節(jié)銅源與硫源的摩爾比制備了三種銅硫化合物(CuS、Cu7.2S4、Cu9S5)，并利用X-射線衍射、掃描電子顯微鏡(SEM)等手段對上述材料進(jìn)行組成、結(jié)構(gòu)和形貌的表征。
　　通過酶學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，醇熱法制備的CuS納米粒子具有模擬過氧化物酶的活性，能催化過氧化氫氧化3,3’,5,5’-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)使其變藍(lán)；同時(shí)確定了

3、CuS納米粒子模擬過氧化物酶反應(yīng)的最適pH=4.0、最佳溫度為50℃、最佳底物濃度C(H2O2)=400mmol/L，C(TMB)=2.0mmol/L。該材料的模擬過氧化物酶活性完全是由CuS納米粒子表現(xiàn)出來，與浸出液中的Cu2+無關(guān)。
　　CuS納米粒子能催化過氧化氫降解羅丹明B，使其褪色；同時(shí)確定了CuS納米粒子催化過氧化氫降解羅丹明B的最適pH=9.0、最佳底物濃度C(CuS)=80mg/L、C(H2O2)=200mmol/

4、L、C(RhB)=10mg/L、羅丹明B的降解率隨著溫度的增加而增加，而且與有無自然光沒有關(guān)系，另外還發(fā)現(xiàn)CuS納米粒子可以重復(fù)利用，在重復(fù)利用十次之后，羅丹明B的降解率可以達(dá)到60％。
　　研究發(fā)現(xiàn)，水熱合成法制備的銅硫化合物(CuS、Cu7.2S4、Cu9S5)也都具有模擬過氧化物酶的活性，能催化過氧化氫氧化3,3’,5,5’-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)使其變藍(lán)；同時(shí)確定了銅硫化合物模擬過氧化物酶反應(yīng)的最pH均為pH=4.0；其模

5、擬過氧化物酶活性都是隨著其粒子濃度以及TMB的濃度的增加逐漸增強(qiáng)；CuS、Cu7.2S4、Cu9S5納米粒子的最適溫度分別為20℃、40℃、30℃；CuS納米粒子最佳底物濃度C(H2O2)=800mmol/L，Cu7.2S4納米粒子和Cu9S5納米粒子的模擬過氧化物酶活性隨著H2O2的濃度的增加逐漸增強(qiáng)。
　　銅硫化合物能催化過氧化氫降解亞甲基藍(lán)，使其褪色；確定了銅硫化合物催化過氧化氫降解亞甲基藍(lán)的最適pH=9.0；亞甲基藍(lán)的降解