漆酶改性玉米秸秆髓的制备及其吸油特性

发布时间：2020-12-15 19:52

　　采用绿色生物酶技术改性玉米秸秆髓(CSP),在CSP表面由漆酶催化接枝十八胺,以提高材料的亲油疏水性能,制得高效吸油剂LCSP.研究了改性温度、改性时间、TEMPO浓度、漆酶用量及十八胺浓度等因素对LCSP亲油疏水性能的影响,同时采用SEM、BET、XRD、接触角、FTIR、XPS等分析技术对改性前后CSP理化特性进行表征,并进行了吸油研究.结果表明,在35℃下,投加100U/g的漆酶、4.48mmol/LTEMPO、8.91mmol/L十八胺,改性CSP6h,制得的材料吸油量最大、吸水量最小,油吸附量从13.24g/g提升至40.82g/g,水吸附量从13.76g/g降至3.83g/g.吸附过程符合准二级动力学模型,吸附剂的重复利用实验表明本方法制备的材料具有良好回收再利用能力. 

【文章来源】：中国环境科学. 2020年09期 北大核心

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

改性时间对LCSP吸附性能的影响

如图2所示,随着温度的升高,材料的吸油能力逐渐减弱,而吸水量则呈递增趋势.当反应温度控制在35℃时,材料的吸油性和疏水性最优,吸油可达到28.11g/g,吸水量则低至5.49g/g相较原材料降低了250%.这与漆酶在不同温度下反应活性有关[25].漆酶具有最适温度范围或临界点,其活性在最适温度下最高,偏离此最适温度都会使其活性降低,酶的催化作用也会受到影响.当反应温度为65℃时,疏水改性效果最差,材料吸水量为9.40g/g.漆酶属于低温酶,温度过高会让酶蛋白变性以及失活,所以下述实验中设定改性温度为35℃.2.1.3 漆酶用量的影响

如图3所示.当实验不添加漆酶时,材料吸水量为16.1g/g,较原材料吸水稍大2.34g/g,这是因为高温水蒸煮及TEMPO氧化作用去除了表面蜡质脂质、同时使秸秆内部结构疏松从而吸水能力增强,虽加入了十八胺,但十八胺仅物理吸附在秸秆表面并未与纤维素链结合,其在乙醇超声清洗后洗脱,未能成功修饰材料.当添加漆酶时材料吸水量显著下降,漆酶使用与否对材料疏水性影响明显,说明漆酶直接决定了十八胺的接枝效果机油吸附量先随漆酶用量的增大而增大,用量达到100U/g时材料吸油量最大(31.92g/g),吸水量维持在较低水平.过高的酶浓度反而不利于改性效果,此时酶包覆在所形成的聚合物上影响了酶活性的发挥使其催化氧化反应效率降低[26],同时,过量漆酶参与降解秸秆木质纤维素,破坏材料内部结构,所以综合考虑吸油吸水量与成本的节约,选择漆酶使用量100U/g为最优改性条件.2.1.4 TEMPO浓度的影响

【参考文献】：
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本文编号：2918821