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生物酶稳定性差、不可回收利用的特性限制了其在生产中的广泛应用。本文将仿生硅化与脂质体技术相结合,模拟细胞微结构,以卵磷脂和胆固醇为原料,制备脂质体微囊,以胺类为诱导剂,在其表面硅化形成氧化硅壳层,实现对葡萄糖氧化酶和葡萄糖氧化酶与辣根过氧化酶的双酶固定。此固定化过程操作简单、节省时间,并可通过离心等操作实现对固定化酶的回收。同时提高酶的催化性能和操作稳定性。本文对固定化过程的操作条件进行了优化,在此基础上研究其催化活性和操作稳定性,并将其应用于废水中苯酚的去除。 采用一步法以脂质体为模板固定GOx。通过表征,一步法制备的固定化GOx为粒径5μm左右的球形粒子。在包埋过程进行优化后所制得的固定化GOx,在酶活保持和操作稳定性等方面均较游离酶有较大改善。固定化GOx重复使用7次,仍保留初始催化活性的72%。 采用分步法以脂质体为模板固定GOx。对超声时间、诱导剂PDADMA的用量、硅前驱体水解液(TMOS)用量、Triton X-100的浓度进行优化。对最优条件下制备固定化GOx分析研究。SEM分析显示,此时固定化GOx为200nm左右球形粒子。固定化GOx的包埋率在50%左右,重复使用7次后,其活性仍能保持80%以上。固定化酶在储存了30天后,其活性能够保持86%,而游离酶在储藏30天后活性已降至67%。 采用分步法固定GOx和HRP构成双酶体系。经SEM分析显示生成的固定化酶为粒径在200nm左右的球形微粒。进一步研究了诱导剂、硅前驱体、破膜剂、超声等因素对固定化酶活性的影响,结果表明,在200μL PDADMA、0.7mL TMOS、超声40min条件下制得的固定化酶活性最高。在此优化条件下制备的固定化酶具有良好的稳定性和回收率,经过重复使用7次,依然达到初始催化酶活的61.46%。 利用固定化双酶系统能够产生原位H2O2的特性,将其应用于含苯酚废水的处理,初步研究了葡萄糖浓度、反应进程、温度、pH和重复使用等因素对苯酚去除过程的影响。