明胶模板法制备介孔材料及其对脂肪酶固定化的研究

发布时间：2018-03-14 02:23

  本文选题：明胶　切入点：十二烷基硫酸钠　出处：《山东轻工业学院》2011年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：以天然高聚物明胶作为结构导向剂,硅酸钠作为硅源,调节不同水热溶液的pH值(3.0?6.0),在100℃的条件下水热24 h制备具有不同孔径的无序状的介孔二氧化硅MPS-3、MPS-4、MPS-5和MPS-6。通过N2吸附-脱附曲线、小角X射线衍射(SAXRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、能量分散X-射线光谱(EDS)和透射电镜(TEM)对制备的材料进行表征,结果表明制备的介孔二氧化硅是一种具有非刚性虫洞状孔结构的材料。随着水热溶液pH的升高,材料的孔径增大(分别为3.6、5.1、6.3、13.7 nm),比表面积减小(分别为512.8、437.5、315.3、247.8 m2 g?1),孔体积减小(分别为1.344、0.901、0.775、0.768 cm~3 g~(-1))。实验采用物理吸附的方法将猪胰脂肪酶(Porcine pancreatic lipase,PPL)固定在制备的介孔材料上,通过N2吸附-脱附曲线、FT-IR和EDS分析,结果表明PPL已经成功吸附到了介孔材料的孔道内。本实验研究了固定酶和自由酶催化三乙酸甘油酯水解的反应。自由酶的最佳催化条件为pH = 7.0,而固定酶提高到了pH = 8.0;自由酶的最佳催化温度在35℃,固定酶提高到了45℃,这些结果说明固定酶具有较宽pH和温度的适应范围。与自由酶相比,固定酶具有优良的热稳定性。经过6次重复利用实验,四种固定酶都能保持最初活性的40%左右。 以天然高聚物明胶和阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)作复合模板剂,硅酸钠作为硅源,合成了具有不同孔径分布的介孔材料M-SDS-1.2、M-SDS-6、M-SDS-12和M-SDS-60。通过加入不同浓度的SDS,改变了明胶分子链上的电荷分布,影响了静电作用和分子间氢键,进而调节了明胶分子链的体积,实现了对材料孔径分布的控制。采用N2吸附-脱附、TEM和EDS对合成的材料进行表征,结果显示这四种材料同样是一种无定型材料,具有虫洞状的孔结构,材料的形貌和结构相似。PPL的固定化采用最佳的固定条件(25℃,6 h,磷酸盐缓冲溶液pH = 7.0),以物理吸附的方式将其固定到四种介孔材料上,经过FT-IR、N2吸附-脱附曲线分析,结果表明酶分子进入介孔孔道中。本论文研究了固定酶催化活性的影响因素,发现酶经过固定后,耐酸碱性和耐温性得到显著的提高。由于采用物理吸附的固定方式,所以在离心和反应等过程中酶的泄露不可避免,但经过6次重复利用后,固定酶的催化活性仍能保持原始活性的40%左右。
[Abstract]:Using natural polymer gelatin as structure guide and sodium silicate as silicon source, the pH value of different hydrothermal solutions was adjusted to 3.0? The disordered mesoporous silica MPS-3 MPS-4 MPS-5 and MPS-6 with different pore sizes were prepared at 100 鈩，

本文编号：1609179