漆酶催化的环境友好型聚合及漆酶的固定化研究

发布时间：2024-05-29 06:29

　　漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,因其在有氧条件下能够高效地降解多种有机污染物,被广泛应用于环境治理当中。漆酶内部存在的可调控铜原子使漆酶成功地应用于催化原子转移自由基聚合(ATRP),避免了传统金属催化剂对于聚合产物的污染,实现了催化体系的清洁环保。然而,游离的漆酶在严苛环境中表现的脆弱性和使用后活性不可逆转的下降阻碍了漆酶的工业化应用。通过酶的固定化技术,漆酶的稳定性和耐受性得到了明显提高,实现了重复利用。本论文的重点是致力于绿色环境功能高分子材料的探究及制备,并尝试将这类的环境功能高分子材料应用于水中酚类污染物的去除。本论文建立了一种以漆酶为ATRP生物催化剂(ATRPase)配合含氮配体,通过电子转移可再生催化剂原子转移自由基技术(ARGET ATRP)进行聚合的新型体系。研究发现三[2-(二甲氨基)乙基]胺等配体能够高效地“夺取”负载在漆酶中的铜原子,形成铜-配体的配位化合物作为聚合的辅助催化剂,大大提高了聚合反应的转化率,并成功的保持了酶的良好活性,证明了配体和漆酶具有良好的相互作用。使用不同配体、催化剂、单体和不同溶解性的引发剂全面深刻地探讨了聚合物poly(PEGA_...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.3传统ATRP的反应机理ATRP自二十多年前开创以来，已发展成为最成功的可逆失活自由基聚合

?由两个课题组Matyjaszewski[42]和Sawamoto[43]几乎在同一时间提出。典型ATRP的基本原理是低价态过渡金属MtZ（Cu(Ⅰ)）与配体Lm形成络合物MtZ/Lm（活化剂），该催化剂通过氧化还原反应促使引发剂的Pn-X卤原子发生均裂，生成相应高价态金属络合物....

图1.1漆酶的二级空间结构（A）、催化中心模型图（B）及催化氧化机制示意图（C）[84]

1绪论硕士学位论文8里被还原成为水，如图1.1C所示。总反应式如下所示：O2+4e+4H+4Cu2+→2H2O具体来看，漆酶在铜离子的协同作用下，伴随着从还原态到氧化态的转变完成对底物的催化氧化过程。其催化机理可以分为两个主要过程[81]。（1）还原态漆酶的生成。漆酶T1Cu和T....

图3.1透析管内铜的含量（漆酶内部）或在透析管外溶液中的铜的含量（漆酶外部，漆酶/各类配体）

硕士学位论文漆酶催化的环境友好型聚合及漆酶的固定化研究21外部铜含量/内外铜含量总和。由于该铜含量为一个范围值，真实结果应介于最小值和最大值之间，计算得到~13-23%。虽然可以看到整个图3.1体系环境中铜含量约为7.36μg，然而还应该指出的是这样的铜的总量却远远小于铜的理论值....

图3.2在0℃、25℃和60℃和不同的配体条件下，使用酶催化的ARGETATRP技术制备了poly(PEGA480)的归一化SEC洗脱痕迹

3漆酶催化的环境友好型聚合硕士学位论文24催化的ATRP过程中缺乏足够的失活作用。当加入BPY配体体系后，反应在0℃、25℃和60℃条件下获得了更高的转化率（48-57%）。在SEC表征过程中，最终的聚合物也有类似的洗脱痕迹如图3.2B，例如有典型的双峰分布和17-26分钟时相对....

本文编号：3984199