有机-无机杂化硅胶整体柱固定化漆酶反应器的制备和性质研究

摘要

整体柱技术是在20世纪80年代末发展起来的一门新的色谱固定相技术,它是一类在色谱柱内合成且具有贯通孔和微孔的整体骨架结构材料,而且采用原位合成方法避免了填充柱的高背压和低柱效问题.根据整体柱所制备的基质不同可分为硅胶基质、有机聚合物基质和杂化基质.杂化基质整体柱是最近发展起来的一种新型整体柱材料,具有有机基质和硅胶基质材料的诸多优点,同时不需要高温下的老化和干燥步骤,避免了硅胶的开裂、收缩等问题,引起了人们的广泛关注.本文中，不锈钢杂化整体柱是以无机部分为骨架，有机部分带有的官能团实现高选择性，于是选取了官能团为环氧基的复合杂化整体柱作为我们研究的方向。通过溶胶-凝胶的方法制备杂化硅胶整体柱，再用KH-560进行修饰，然后固定化漆酶。并初步检测了pH、温度、时间等对固定化酶的影响，进而对固定化酶和溶液酶性质进行对比讨论。以此固定化酶反应器可以用于在线降解和检测工业污水中的酚类物质。通过傅里叶变换红外光谱检测出杂化整体柱上成功的接枝上环氧基，通过扫描电镜看出此材料骨架稳定、孔径分布均匀，通过对被固定化后的漆酶的酶活力的测定，可知固定化后的漆酶，其热稳定性和耐酸性有了提高。我们的工作操作简单，不仅解决了传统填充柱柱压高和游离酶不能重复利用的问题，还结合了整体柱能在线使用和固定化酶的优势，有较好的重复利用性，在在线应用方面有很好的效率。