【摘 要】
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金属腐蚀防护技术在现代工业中有着重要作用。金属腐蚀可能会造成安全事故,以及由于物料泄露所导致的水资源浪费和环境污染。目前,主要采用涂层防护法、电化学保护法、添加缓蚀剂法等,减少金属腐蚀的发生。其中,有机涂层防护的防腐蚀性能较高和成本较低,是迄今为止最经济有效和应用广泛的方法之一。本文制备SBA-15、氨基改性SBA-15、羧基改性SBA-15作为载体,探究固定化脂肪酶、溶菌酶及固定化双酶的最佳制备
【基金项目】
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山东省自然科学基金面上项目(ZR2017MEM013);
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金属腐蚀防护技术在现代工业中有着重要作用。金属腐蚀可能会造成安全事故,以及由于物料泄露所导致的水资源浪费和环境污染。目前,主要采用涂层防护法、电化学保护法、添加缓蚀剂法等,减少金属腐蚀的发生。其中,有机涂层防护的防腐蚀性能较高和成本较低,是迄今为止最经济有效和应用广泛的方法之一。本文制备SBA-15、氨基改性SBA-15、羧基改性SBA-15作为载体,探究固定化脂肪酶、溶菌酶及固定化双酶的最佳制备条件,将最佳条件下制备的固定化酶均匀分散到环氧树脂中,制备出固定化酶/环氧复合涂层,并对复合涂层的腐蚀性能进行测定。主要研究结果如下:(1)SBA-15固定化脂肪酶的最佳固定化条件为:给酶量0.2g/L,固定化时间10 h,固定化p H为7,缓冲液浓度为50 mmol/L。固定化溶菌酶的最佳固定化条件为:给酶量0.2 g/L,固定化时间6 h,固定化p H为6.5,缓冲液浓度为50 mmol/L。固定化双酶的最佳条件为:先固定化溶菌酶,溶菌酶的添加量为0.6 g/L,固定化时间为9 h;再固定化脂肪酶,脂肪酶的添加量1 g/L,固定化时间为10 h。当添加1wt%固定化双酶时,SBA-15固定化双酶/环氧复合涂层的耐腐蚀效果最佳,缓蚀率为90.35%。(2)氨基改性SBA-15固定化溶菌酶的最佳条件为:给酶量0.4 g/L,固定时间6 h,缓冲液浓度为50 mmol/L,p H值为6.5;固定化脂肪酶的最佳条件为:给酶量0.4 g/L,固定时间6 h,缓冲液浓度为50 mmol/L,p H值为7.0。固定化双酶的最优条件为:先固定化溶菌酶,溶菌酶为浓度0.2 g/L,固定化时间为6 h;再固定化脂肪酶,脂肪酶浓度0.8 g/L,固定化时间为10 h。将不同添加量的氨基改性SBA-15固定化单酶、双酶分别与环氧树脂混合制备复合涂层;当固定化脂肪酶的添加量为1.5wt%,缓蚀率为92.92%;固定化溶菌酶添加量为1.5wt%,缓蚀率为93.31wt%;固定化双酶的添加量为1.5wt%,缓蚀率为96.61%(3)羧基改性SBA-15固定化溶菌酶的最佳条件为:给酶量为0.4 g/L,固定时间6h,缓冲液浓度为50 mmol/L,p H值为6.5;固定化脂肪酶的最佳固定化条件为:给酶量0.2 g/L,固定时间10h,缓冲液浓度为80 mmol/L,p H值为6.5。固定化双酶的最佳条件为:先固定化溶菌酶,溶菌酶浓度为0.1 g/L,固定化时间为5 h;再固定化脂肪酶,脂肪酶浓度0.8 g/L,固定化时间为10 h。制备羧基改性SBA-15固定化脂肪酶、溶菌酶、双酶/环氧复合涂层,当固定化脂肪酶的添加量为2wt%时,缓蚀率为91.64%;固定化溶菌酶的添加量为3wt%时,缓蚀率为90.78%;固定化双酶的添加量为1.5wt%时,缓蚀率为95.94%。(4)将环氧树脂涂层、氨基改性SBA-15固定化双酶/环氧复合涂层、羧基改性SBA-15固定化双酶/环氧复合涂层浸泡一定时间后,测定涂层的耐腐蚀性。浸泡30天时,环氧树脂涂层缓蚀率为61.33%,氨基改性SBA-15固定化双酶/环氧复合涂层的缓蚀率为86.21%,羧基改性SBA-15固定化双酶/环氧复合涂层的缓蚀率为87.03%。
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