微孔陶瓷固定化酶载体的合成

见的无机吸附剂载体 ， 间歇操作 ５ 次后仍然保持其初始活性的 ６ ０ ％ 左右 ． 关键词 ： 微孔陶瓷 ； 催化剂载体 ； 固定化酶 ； 合成 ； 改性 中图分类号 ：Ｑ８ １ ４ ． ２；ＴＱ０ ３ ２ ． ４ １ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：０ ）０ ４ ３ ８－１ １ ５ ７（ ２ ０ ０ ６ ４－０ ９ １ ２－０ ７
基 金 项 目： 教 育 部 新 世 纪 优 秀 人 才 支 持 计 划 （ Ｎ Ｃ Ｅ Ｔ ０ ４
第４期
黄磊等 ： 微孔陶瓷固定化酶载体的合成
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引 言
酶的固定化技术是使酶催化得到更广泛且有效 利用的一个重要手段 ． 它需要以下 ３ 方面的工作来 完成 ：（ ） 原酶 的 提 取 和 纯 化 ； （ １ ２） 载 体 的 制 备 ； （ ） 酶的固定化 ． 目前酶的提纯技术和固定化方法 ３ 的研究已相对成熟 ， 固定化酶的成功多是依靠载体
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究生 ．
摘要 ： 据絮凝沉淀物的三维网状结构成孔的 原 理 ， 开 发 了 制 备 微 孔 陶 瓷 的 一 种 新 方 法 ． 该 方 法 工 艺 简 单 、 环 保 节能 ， 孔径可在微米级和纳米级之间调节 ． 微米级陶瓷孔径介于 １ ０～１ ０ ０μ ｍ 范围 ， 气孔率达 ５ ３％ ～５ ９％ ， 容重 －３ · ， 抗压强度达到 以 上 用 压 汞 仪 对 纳 米 级 微 孔 陶 瓷 抽 样 测 定 ， 平 均 孔径为７ 为０ ． ９ ７～１ ． １ ０ｇ ｃ ｍ ６ ． ０ ＭＰ ａ ． ６
２ －１ －１ ·ｇ ， 孔容 ０ ·ｇ ， 孔径呈双峰分布 ． 以脂肪酶为例 ， 考察了 块 状 微 孔 陶 瓷 用 作 ｎ ｍ， 比表面积 ５ ． ９ ０ｍ ． １ ２ｍ ｌ 固定化酶载体的性能 ． 结果表明 ， 当对微孔陶瓷 作 适 当 的 表 面 改 性 以 后 ， 固 定 化 脂 肪 酶 的 活 性 高 于 其 他 一 些 常
０ ０ ５－０ ７－０ ４ 收到初稿 ，２ ０ ０ ６－０ １－２ ３ 收到修改稿 ． ２ 联系 人 ： 程 振 民 ． 第 一 作 者 ： 黄 磊 （ ， 男， 博 士 研 １ ９ ６ ９—）
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７卷 第４期 第５ ０ ０ ６年４月 ２
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瓷，置 于 一 定 浓 度 的 ９ ５℃ 盐 酸 中 活 化 ５ ｈ． 在 １ ０ ０℃ 的烘箱内干燥４ｈ 以上 ， 冷却至室温 ． 以 １∶ １ 体积比配制乙醇／水溶液 ， 滴加草酸溶液调节 ｐ Ｈ 值至 ３ ． ５～４ 之 间 ． 取 一 定 质 量 的 上 述 溶 液 ， 加 入 ＫＨ ５ ７ ０， 配 制 成 ＫＨ ５ ７ ０质量分数为０ ． １％ ～ 的改性液 取 改 性 液 ， 放 入 上 述 盐酸 １ ． ５％ ． ３ ０ｍ ｌ 处理过的微孔陶 瓷 约 ２ ， 密 闭， 置 于 ３ ０ ０ｍ ０℃ 摇 ｇ
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－１ 床中 ， 以 １ ·ｍ 振荡 ５ｈ， 依次用无水乙醇 ０ ０ｒ ｉ ｎ
无机载体因在填充床或流化床生物反应器中耐 用性好 、 机械强度高以及相对低廉的价格而受到了 极大关注 ． 本文合成出一种孔径呈双峰分布的无机 多孔材料 — — —微 孔 陶 瓷， 其 孔 径 可 在 微 米 （ １ ０～ ） 和 纳 米 （ ） 范 围 内 调 节 １ ０ ０μ ｍ １ ０～１ ０ ０ｎ ｍ ．双 峰型的多孔陶瓷在维持较大比表面积的同时能够获 得较高的气孔率 ． 因此 ， 用本工艺制备的块 状 大 孔 （ ０ｎ ｍ） 微孔陶瓷作 为 固 定 化 酶 载 体 ， 可 以 ＞５ 克服固定床中小颗粒载体的压降高 、 传质阻力大的 缺点 ． 以脂肪酶为例 ， 着重从液体的渗透性 、 固 定化酶的活性和稳定性 ３ 方面考察了微孔陶瓷用作 固定化酶载体的性能 ．
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１］ 的性能 ［ ． 设计合成性能优异且可控的载体 ， 特 别
１～２ｇ 乙醇 溶 液 （ ９ ５ ％ ） 作 消 泡 剂 ，在 电 子 恒 速 搅拌器搅拌下 ， 逐渐加入 ０ ． ３ ％ 的聚丙烯酰胺溶液 约１ ０ ０ｇ ． 将得到的料浆注入高 １ ０ｍｍ、 内径为 ６ ０ ８ｈ 左 ｍｍ 的柱形模 具 内 成 型 ， 并 置 阴 凉 处 干 燥 ４ －１ 右．烧 结： 从 室 温 以 ２ ４ ０℃ ·ｈ 的 速 率 升 温 到 ５ ０ ０℃ ， 保温老化 ３ ０ｍ ｉ ｎ， 从 ５ ０ ０℃ 升 温 到 ９ ５ ０℃ ， －１ 升温速率为 ６ ０ ０℃ ·ｈ ， 保温 １ｈ 后 ， ２ ５ｍ ｉ ｎ 内升 温到 １ ２ ０ ０℃ ， 保温 ２ｈ．
［ ］ ６ １ ． ２ ． ２ 微孔 陶 瓷 的 改 性 ５ 从圆形微孔陶瓷板 上 ， 通过 切 割 和 打 磨 取 下 约 ２ ０ ０ｍ ｇ的方块形陶
是寻找廉价 、 快速的合成方法 ， 以及对载体的孔结 构进行调节 ， 对孔表面进行功能化修饰 ， 仍是目前
２］ 酶固定化技术研究的重要内容 ［ ．
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研究论文
wenku.baidu.com
微孔陶瓷固定化酶载体的合成
黄 磊 ， 程振民
（ 华东理工大学化学反应工程国家重点实验室 ， 上海 ２ ） ０ ０ ２ ３ ７
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