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近年来,工业经济飞速发展引发了严重的水污染问题。工业废水中的酚类污染物排入周边环境中,严重危害生态环境和人体健康。漆酶作为一类天然多酚氧化酶,具有优良的催化氧化酚类等难降解污染物的能力,最终产物对环境友好,广泛应用于环境污染治理等领域。但游离漆酶难以从反应体系中分离,且易受外部环境影响,限制了其工业应用。有序介孔二氧化硅因其具备易合成性、高比表面积、较大且可调节的孔径等优势,成为酶固定化研究的热点载体材料。在本研究中,首先,探究了游离漆酶对酚类化合物(2,4-二氯酚、苯酚、双酚A)的降解效果。然后,以三嵌段共聚物P123为模板剂,硅酸钠为廉价硅源,采用溶胶-凝胶法直接合成了有序介孔二氧化硅材料COK-12;并通过SEM、TEM、XRD、FTIR以及BET等测试手段对其微观形貌和材料特性等进行了表征。进而,以该有序介孔二氧化硅COK-12为载体对漆酶进行固定化,同时探讨了漆酶的固定化条件和固定化漆酶的酶学性质,并与游离漆酶进行对比分析。最后,研究了固定化漆酶对2,4-二氯酚(2,4-DCP)、苯酚及双酚A(BPA)去除的影响因素及去除效果。研究结果表明:(1)游离漆酶催化降解酚类污染物性能探讨。游离漆酶具备优良的降解酚类污染物的性能,在最佳条件下(2,4-DCP:pH=6.0,40℃,5.0 g/L酶;BPA:pH=6.0,30℃,10.0 g/L酶;苯酚:pH=5.0,35℃,12.5 g/L酶)对2,4-DCP(100mg/L)、BPA(50 mg/L)和苯酚(50 mg/L)的降解率分别为94.97%、47.52%和42.56%,漆酶对2,4-DCP的降解效果较好,远优于BPA和苯酚。通过全波长谱线判断各化合物的特征峰发生明显偏移,正逐渐向其他物质转化。(2)有序介孔二氧化硅COK-12材料的合成与表征。通过SEM图像观察到材料微观形貌为粒径约700 nm的均匀圆球状颗粒;通过TEM图像可以看出材料无明显晶型,孔径大小约10 nm,介孔排列较整齐;通过XRD测试得到介孔二氧化硅特征衍射峰,一些衍射峰缺失,有序性降低;通过FTIR谱线分析得到材料物相中的基团。通过氮气吸脱附测试计算得到材料比表面积、平均孔径和孔体积分别为864.50 m~2/g、10.17 nm和0.74 cm~2/g。以上表征印证了COK-12的成功合成。(3)漆酶固定化条件优化和酶学性质研究。在最佳固定化条件(时间5 h,酶浓度2.0 g/L,pH=4.0)下,固定化漆酶COK-12-Lac的酶活为21.50 U/g,酶活回收率高达87.74%。与游离漆酶相比,固定化漆酶对温度和pH适应范围有所拓宽。固定化漆酶储存10天后,剩余酶活依然可达67.39%,而游离漆酶在储存7天时,酶活基本丧失。固定化漆酶连续循环反应5次后,仍保持较高活性,剩余酶活依然可达70.19%,固定化漆酶可以重复利用。固定化漆酶(7.83×10-5mol/L)的米氏常数Km略高于游离漆酶(6.32×10-5mol/L)。综上可知,固定化漆酶COK-12-Lac的酶学性能良好,pH稳定性、热稳定性、储存稳定性以及操作稳定性显著增强。此外,研究制备的其它改性材料(COK-12@Cu O、COK-12-NH2、COK-12-CS、COK-12@Fe2O3)得到的固定化漆酶的活性均未达到预期效果。(4)固定化漆酶去除酚类污染物性能研究。在最佳反应条件下(2,4-DCP:pH=7.0,40℃,0.100 g固定化酶;BPA:pH=5.0,35℃,0.100 g固定化酶;苯酚:pH=6.0,35℃,0.100 g固定化酶)对2,4-DCP、BPA和苯酚的去除率分别为67.26%、38.03%和37.42%。污染物去除是载体吸附和漆酶降解综合作用的结果,其中载体吸附率不足10%,酶促降解占主体作用。固定化漆酶对各污染物去除率随初始反应底物浓度的升高而降低,底物浓度过高对酶促反应产生抑制作用。通过引入ABTS介体,有效提升污染物去除效果,去除率分别提升至79.03%、46.29%和48.37%。引入二价金属阳离子,对固定化漆酶去除酚类污染物可以产生促进或抑制效果,其中Mg2+和Zn2+对2,4-DCP、Mg2+对BPA、Zn2+和Fe2+对苯酚的去除效果产生促进作用,Co2+、Ni2+和Cu2+对2,4-DCP的去除效果产生抑制作用,而Mg2+、Mn2+和Ni2+对苯酚的去除有抑制效果。三种酚类污染物的降解路径复杂且中间产物多。综上可知,固定化漆酶COK-12-Lac对酚类污染物去除效果较好,且可循环使用。