超声辅助改性ZSM-5分子筛固定化漆酶处理间苯二酚废水

摘要

采用具有微介双孔结构改性ZSM-5分子筛(ZSM-5m)为载体,以物理吸附法固定化漆酶(Lac/ZSM-5m),利用扫描电子显微镜、比表面及孔径分析仪和激光扫描共聚焦荧光显微镜对Lac/ZSM-5m的形貌结构、孔径分布及漆酶在载体上固定化进行表征.结果表明Lac/ZSM-5m表面有大量微纳米级孔道,最可几孔径为24.8nm,漆酶成功吸附固定于ZSM-5m内部,Lac/ZSM-5m比表面积略有减小.与游离漆酶相比,对pH和温度均表现出较好的耐受性,最适温度为50℃,在pH=3.0～7.0较稳定,具有良好的操作稳定性,循环使用10次后,仍能保持初始酶活的69.2％.以间苯二酚(1,3-DHB)为目标污染物,考察不同1,3-DHB初始浓度下Lac/ZSM-5m对其降解性能的影响,发现该体系下符合非均相酶催反应动力学模型α(1-α)=(K·t)x.在超声功率为120W(45kHz),温度为50℃、pH为4.0、1,3-DHB的初始浓度为30mg/L、Lac/ZSM-5m用量8.0g/L条件下,反应8h,对1,3-DHB的降解率达到79.4％,表现较好的催化活性.超声辅助下ZSM-5m多孔结构可以为漆酶与污染物的接触反应提供通道,缩短底物和中间产物在分子筛孔道中的扩散距离,能显著提高传质性能,对有毒有害的工业有机废水的处理有潜在的商业应用价值.