蒙脱石基纳米结构酶催化剂的构筑及应用研究

发布时间：2022-02-18 15:56

　　纳米结构酶催化剂是指将生物酶固定到具有纳米尺度的载体上,本文采用具有天然二维层状纳米结构的含水铝硅酸盐黏土矿物蒙脱石为载体,将α-淀粉酶及脂肪酶通过吸附和共价结合等方式固定到改型或改性蒙脱石上,分别构筑了蒙脱石基纳米结构淀粉酶催化剂、蒙脱石基纳米结构脂肪酶催化剂以及脂肪酶@蒙脱石复合微囊三种纳米结构酶催化剂,对比研究了纳米结构酶催化剂与游离酶酶学性质的差异,得出了以下几点结论:（1）蒙脱石基纳米结构淀粉酶催化剂。本章中,基于变构效应,以钙基蒙脱石（Ca-Mt）和钠基蒙脱石（Na-Mt）为载体,α-淀粉酶为目的酶,通过物理吸附法设计了一系列新型的纳米结构生物酶催化体系,即α-Amylase/Ca-Mt、α-Amylase/Na-Mt、α-Amylase/Ca-Mt-NaCl。通过FT-IR、XRD等表征技术对材料结构进行矿物学表征,对比研究了游离α-淀粉酶和固定化酶的酶学性质。实验结果表明,通过置换Ca-Mt层间的Ca²⁺来激活α-淀粉酶,从而调节其活性和稳定性是可行的。α-淀粉酶固定到载体上后,热稳定性、酸碱耐受性及储存稳定性明显提升。（2）双亲性蒙脱石基纳米结构... 

【文章来源】：西南科技大学四川省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 纳米结构酶催化剂
        1.1.2 纳米结构酶催化剂的构筑方法
        1.1.3 蒙脱石的结构与性能
        1.1.4 脂肪酶的结构与催化反应机理
        1.1.5 α-淀粉酶的结构与催化反应机理
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本课题的来源、研究内容及技术路线
        1.3.1 本课题的主要来源
        1.3.2 主要研究内容
        1.3.3 技术路线
2 蒙脱石基纳米结构淀粉酶催化剂的构筑及催化特性研究
    2.1 引言
    2.2 实验材料与方法
        2.2.1 实验试剂及表征仪器
        2.2.2 制备钠基蒙脱石
        2.2.3 制备蒙脱石基纳米结构淀粉酶催化剂
        2.2.4 酶活性测定
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 X射线衍射分析
        2.3.2 红外光谱分析
        2.3.3 Ca~(2+)对酶活性的影响
        2.3.4 温度对酶活性的影响
        2.3.5 pH对酶活性的影响
        2.3.6 储存稳定性
        2.3.7 酶动力学参数
    2.4 本章小结
3 双亲性蒙脱石的制备及微观结构表征
    3.1 引言
    3.2 实验材料与方法
        3.2.1 实验试剂及表征仪器
        3.2.2 制备双亲性蒙脱石
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 X射线衍射分析
        3.3.2 红外光谱分析
        3.3.3 微观形貌与接触角分析
    3.4 本章小结
4 蒙脱石基纳米结构脂肪酶催化剂的构筑及催化特性研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料与方法
        4.2.1 实验试剂及表征仪器
        4.2.2 制备双亲性蒙脱石基纳米结构脂肪酶催化剂
        4.2.3 固定化效率和酶活性的测定
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 X射线衍射及红外光谱分析
        4.3.2 微观形貌分析
        4.3.3 接触角分析
        4.3.4 纳米结构脂肪酶催化剂最佳构筑条件
        4.3.5 酶催化特性研究
    4.4 本章小结
5 脂肪酶@蒙脱石复合微囊的制备及催化特性研究
    5.1 引言
    5.2 实验材料与方法
        5.2.1 实验试剂及表征仪器
        5.2.2 脂肪酶@蒙脱石复合微囊的制备
        5.2.3 酶活性的测定
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 表观形貌分析
        5.3.2 红外光谱分析
        5.3.3 影响酶催化活性的因素
    5.4 本章小结
6 双亲性蒙脱石基纳米结构脂肪酶催化剂制备生物柴油
    6.1 引言
    6.2 实验材料与方法
        6.2.1 实验试剂及表征仪器
        6.2.2 生物柴油的制备
        6.2.3 生物柴油产率的测定
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 醇油摩尔比对生物柴油产率的影响
        6.3.2 含水量对生物柴油产率的影响
        6.3.3 催化剂用量对生物柴油产率的影响
        6.3.4 温度对生物柴油产率的影响
        6.3.5 反应时间对生物柴油产率的影响
        6.3.6 重复使用性分析
    6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]铁氨基黏土纳米结构脂肪酶的构筑及催化特性[J]. 范小雨,王可,孙仕勇,马彪彪,吕瑞.  高等学校化学学报. 2019(12)
[2]功能化离子液体修饰多壁碳纳米管固定化Candida antarctic lipase B[J]. 相欣然,万晓梅,索红波,胡燚.  物理化学学报. 2018(01)
[3]蒙脱石微囊的制备及其吸附性能研究[J]. 林森,孙仕勇,申珂璇,董发勤,马彪,王可.  非金属矿. 2017(06)
[4]南极假丝酵母在纳米聚苯乙烯上的共价固载及其在微波辅助酯化反应中的应用（英文）[J]. Attaullah Bukhari,Ani Idris,Madiha Atta,Teo Chee Loong.  催化学报. 2014(09)
[5]基于生物酶的固土技术在香港的应用研究[J]. 戴北冰,徐锴,杨峻,谭国焕,邓蕴桥,黄景昌.  岩土力学. 2014(06)
[6]纳米酶催化剂制备方法研究进展[J]. 戈钧,卢滇楠,朱晶莹,刘铮.  化工学报. 2014(07)
[7]改性硅藻土对脂肪酶固定化研究[J]. 刘媛媛,郑永杰,田景芝.  化学工程师. 2014(03)
[8]改性蒙脱石的制备及对苯酚的吸附性能[J]. 曹蕊,张安龙,王森.  工业水处理. 2013(10)
[9]纳米科学与酶[J]. 马光辉,王平,苏志国.  中国基础科学. 2009(05)

博士论文
[1]新方法改性蒙脱石及其高分子纳米复合材料的制备[D]. 封禄田.东北大学 2009



本文编号：3631118