利用漆酶介体系统研究偶氮染料的脱色

摘要

偶氮染料是合成染料中为数最多的品种，其化学性质较稳定，成分复杂，含有毒物质较多，甚至具有致癌性，偶氮染料废水是公认的很难治理的有机废水。因此，实现偶氮染料有效降解，是国内外许多学者都积极努力的目标。
　　漆酶是一种含铜的氧化酶,它的作用底物十分广泛，包括多酚、二茂铁、甲基替代单酚、苯硫醇、聚甲氧基苯、芳香胺等。漆酶作用的底物广泛性及其对酚类及芳香类化合物的优良降解能力引起了人们的广泛关注,尤其是当有可起氧化还原作用的介体存在时,漆酶可以氧化的底物范围能够进一步的扩大,偶氮类和靛青类等染料在此时也可以得到有效降解。
　　本文以普施安为探针分子，考察了固定化漆酶以及漆酶介体系统对偶氮染料降解能力，为实现偶氮染料的有效降解提供了一定的研究基础。游离漆酶对偶氮染料普施安是无法实现有效降解的，然而漆酶经过固定化后其催化效率可以得到很大改善，反应1h普施安的脱色率即可达80％以上，固定化漆酶对偶氮染料普施安在如此短的时间内降解，还未见报道。为使脱色率进一步提高，缩短反应时间，以小分子2-2连氮双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）(ABTS)为介体，考察了漆酶介体系统对普施安染料的脱色。
　　本论文选择自制的磁流体Fe3O4为磁核，进行了以下的研究工作：
　　（1）在室温、乙醇/水为溶剂的较温和条件下进行漆酶在 Fe3O4/SiO2载体上的固定化研究，并对固定化漆酶进行了表征；
　　（2）探究了固定化漆酶和漆酶介体系统对普施安的降解；
　　（3）利用滴涂法将固定化漆酶修饰在玻碳电极表面，制备了稳定的漆酶修饰（Nafion/Lac-Fe3O4/SiO2/GC）电极，深入研究了酶修饰电极的电化学行为，考察其应用于生物传感器的可能性。
　　实验结果表明：以 Fe3O4/SiO2为载体，成功的将漆酶的固定在其表面。固定化漆酶对普施安具有比较好的脱色效果，在pH=7.0，室温下，反应1 h，对普施安脱色率可达81.0%。而小分子介体ABTS的引入，能够明显促进了普施安染料的降解，染料脱色率达在30 min时即达96.15%。制备的稳定的漆酶修饰电极可以应用于制作酶传感器。

目录

封面

目录

中文摘要

英文摘要

第1章 绪论

1.1 染料的分类及染料废水的特点

1.2 染料废水的处理方法

1.3 偶氮染料的处理方法和研究现状

1.4 漆酶的特性

1.5 固定化漆酶载体的选择

1.6 漆酶对染料的脱色研究

1.7 本论文的内容

第2章 实验部分

2.1 实验仪器和实验主要试剂

2.2 样品的制备

2.3 漆酶固载量及漆酶活力的测定

2.4 漆酶催化动力学常数Km的测定

2.5 固定化漆酶降解偶氮染料普施安的催化性能评价

2.6 固定化漆酶的电化学研究

2.7 表征方法和仪器

第3章 漆酶在磁性Fe3O4/SiO2载体上的固定化研究

3.1 前言

3.2 结果与讨论

3.3 本章小结

第4章 固定化漆酶及漆酶-介体体系降解普施安

4.1 前言

4.2 结果与讨论

4.3 本章小结

第5章 固定漆酶修饰电极的电化学研究

5.1 前言

5.2 结果与讨论

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

声明

致谢