基于磁性纳米二氧化硅微粒固定化漆酶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种基于磁性纳米二氧化硅微粒固定化漆酶及其制备方法和在去除水体中污染物中的应用。基于磁性纳米二氧化硅微粒固定化漆酶的制备是先利用羰基铁为铁源，化学沉淀法合成磁性γ-Fe2O3纳米颗粒；以该纳米磁性粒子为核，正硅酸乙酯和硅烷偶联剂为硅源，利用溶胶-凝胶法制得表面氨基功能化的纳米核壳式磁性二氧化硅。以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺为偶联剂，将漆酶以共价键键合在纳米核壳式磁性二氧化硅的表面，制得磁性纳米二氧化硅微粒的固定化漆酶。再以丁香酸、香草醛及丁香醛等化合物为漆酶介体，用于去除水体中污染物的方法。本发明专利技术的方法操作简便、成本低、处理工艺简单、去除效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境保护
，特别涉及一种基于磁性纳米二氧化硅微粒固定化漆酶及其制备方法和在去除水体中污染物中的应用。
技术介绍
随着经济的迅猛发展，水环境污染日益严重，有机污染物日积月累并持久存在，已严重危害到生态系统的健康和人类社会的可持续发展。除了难以降解外，它们还具有较高的生物毒性和致癌、致畸、致突变性。因此，研究开发高效、经济的废水处理新技术成为全世界环保工作者关心的热点。漆酶是一种含铜的多酚氧化酶，它能够催化大量的酚类和芳香胺类化合物的氧化，在漆酶介体存在下，其氧化底物的范围还可进一步扩大。由于漆酶作用底物广，因此它在废水处理、生物漂白、芳香化合物转化、环境监测等方面具有重要的应用价值。在降解水中有机污染物时，漆酶的蛋白质结构使得漆酶容易失活、回收难以及难以连续使用等问题，限制了漆酶的有效使用。将漆酶进行固定化的技术是解决这些问题的有效措施之一，磁性纳米材料不仅具有高比表面积及良好的分散性，而且具有顺磁性。采用磁性纳米为载体固定化漆酶能够明显提高漆酶的稳定性、重复利用率及漆酶的分子空间自由度，降低了内扩散阻力，在除去水体中污染物的领域中具有广泛的应用前景。
技术实现思路
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【技术保护点】
一种基于磁性纳米二氧化硅微粒固定化漆酶的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：（1）制备表面氨基功能化的纳米磁性二氧化硅微粒：将辛醚、油酸和羰基铁混合，加热至90～140℃，反应1～4小时，冷却至室温，加入无水氧化三甲胺，在氮气保护下，加热至120～150℃，反应1～3小时后，冷却至室温，加入乙醇，离心分离，所得沉淀为磁性γ?Fe2O3纳米颗粒；将磁性γ?Fe2O3纳米颗粒分散于正己烷，得到浓度为0.5g/mL的磁性纳米γ?Fe2O3溶液；将磁性纳米γ?Fe2O3溶液、聚氧乙烯壬基苯基醚和正己烷混合并超声分散10分钟，加入氨水和正硅酸乙酯，在室温下搅拌反应24～48小时，再加入硅烷偶联剂，在室...

【技术特征摘要】
1.一种基于磁性纳米二氧化硅微粒固定化漆酶的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤:(1)制备表面氨基功能化的纳米磁性二氧化硅微粒:将辛醚、油酸和羰基铁混合，加热至90 140°C，反应1 4小时，冷却至室温，加入无水氧化三甲胺，在氮气保护下，加热至120 150°C，反应1 3小时后，冷却至室温，加入乙醇，离心分离，所得沉淀为磁性Y-Fe2O3纳米颗粒；将磁性Y -Fe2O3纳米颗粒分散于正己烷，得到浓度为0.5g/mL的磁性纳米Y-Fe2O3溶液；将磁性纳米Y-Fe2O3溶液、聚氧乙烯壬基苯基醚和正己烷混合并超声分散10分钟，加入氨水和正硅酸乙酯，在室温下搅拌反应24 48小时，再加入硅烷偶联剂，在室温下搅拌反应12 48小时；离心分离，固相为表面氨基功能化的纳米磁性二氧化硅微粒;(2)表面氨基功能化的纳米磁性二氧化硅微粒和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐加入到漆酶溶液中，在室温下搅拌反应12 48小时；磁性分离，收集固相为基于磁性纳米二氧化硅微粒固定化漆酶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(I)所述羰基铁和辛醚的体积比为1:50 1:20，所述羰基铁和油酸的摩尔比为1:3 1:6 ;所述羰基铁和无水氧化三甲胺的摩尔比为1:3 1:5 ;所述羰基铁和乙醇的体积比为1:100 1:300 ;所述聚氧乙烯壬基苯基醚的聚合度为520 ;所述磁性纳米Y-Fe2O3溶液、聚氧乙烯壬基苯基醚和正...

【专利技术属性】
技术研发人员：安小宁，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：