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本研究制备了磁性纳米复合材料Fe3O4@GO、Fe3O4@MIL-100(Fe)、Fe3O4@P(GMA-DVB-MAA),通过碳二亚胺/N-羟基琥珀酿亚胺活化,再将脂肪酶(Candidarugosalipase)固载到上述磁性复合载体材料上,从而制得Fe3O4@GO-Lipase、Fe3O4@MIL-100(Fe)-Lipase 和Fe3O4@P(GMA-DVB-MAA)-Lipase三种磁性固定化脂肪酶。通过TEM、SEM、FT-IR、XPS、XRD、N2吸附-脱附和VSM等分析测试手段对载体材料及固定化脂肪酶进行了系统表征。结果表明,所制备的磁性载体材料比表面积大,孔径分布均匀;而且载体材料富含羧基,可通过共价键成功与脂肪酶结合。制备的固定化脂肪酶表现出超顺磁性,有很好的磁分离性能,可从反应体系中快速磁分离。并且,当去除外磁场后,通过振荡该固定化酶可以在反应体系中很好分散。在大豆油与甲醇的酯交换反应中,对Fe3O4@GO-Lipase的催化性能进行了研究,优化了脂肪酶的固定化条件和酯交换反应条件,并探讨了固定化脂肪酶的热稳定性和操作稳定性。实验结果表明,固定化脂肪酶的最佳制备条件为:PBS缓冲溶液pH值7.0、脂肪酶浓度2.0mg·mL-1、固定化时间5h、固定化温度30℃,固载率和酶活性回收率分别为85.5%和64.9%。在此条件下,制备了磁性氧化石墨烯固定化脂肪酶,用于催化大豆油和甲醇的酯交换反应。通过单因素试验,得到的最佳反应条件为:醇油摩尔比4:1、催化剂用量25 wt.%、水含量0.3 wt.%、反应时间60h、反应温度40℃,这时生物柴油得率为93.2%。并且,该固定化脂肪酶的热稳定性和操作稳定性良好;在80℃时保持2h,该固定化脂肪酶的相对活性保持51.3%;该固定化酶重复使用5次后,生物柴油转化率仍保持75.8%。采用多相大豆油酯交换反应,对制得的Fe3O4@MIL-100(Fe)-Lipase的催化活性进行了测定。用单因素实验优化了固定化脂肪酶的固定化条件和油脂酯交换反应条件。在此基础上,探讨了固定化脂肪酶的热稳定性和操作稳定性。实验结果表明,在脂肪酶浓度2.0mg·mL-1、PBS缓冲溶液pH值7.0、固定化温度30℃、固定化时间6h条件下,固载率和酶活性回收率达到最高,分别为83.1%和63.5%。制备的磁性金属有机骨架固定化脂肪酶催化酯交换反应的最佳条件为:催化剂用量25wt.%、反应温度40℃、醇油摩尔比4:1、水含量0.2 wt.%、反应时间60h,生物柴油得率可达到92.1%。在该油脂酯交换条件下,该固定化酶有良好的热稳定性和操作稳定性;在80℃时保持2h,其相对活性仍保持60.4%;该固定化酶连续使用5次后,油脂酯交换转化率仍达81.2%。将Fe3O4@P(GMA-DVB-MAA)-Lipase用于大豆油与甲醇的酯交换反应中,探讨其多相催化性能。先对固定化脂肪酶的制备条件和酯交换反应条件进行了优化,又对固定化脂肪酶的热稳定性和操作稳定性进行探讨。实验结果表明,制备固定化脂肪酶的最佳条件为:脂肪酶浓度2.0mg·mL-1、固定化时间4h、PBS缓冲溶液pH值7.0、固定化温度30℃,此时固载率可达88.5%,活性回收率可达67.3%。将最佳固定化条件下制备的磁性高分子聚合物固定化脂肪酶用于催化油脂酯交换反应,得到最佳的酯交换反应条件为:醇油摩尔比4:1、水含量0.3 wt.%、催化剂用量30 wt.%、反应时间54h、反应温度40℃,所得酯交换转化率为92.8%。考察了该固定化酶对游离脂肪酸酯化反应的催化性能,结果表明在反应进行36h时,脂肪酸酯化转化率可达40%以上,说明了该固定化脂肪酶既能催化油脂酯交换反应,又能催化脂肪酸酯化反应。该固定化脂肪酶展现出良好的热稳定性和操作稳定性。将该固定化酶在80℃保持2h,相对活性保留56.2%;该固定化酶在重复使用5次后,仍能得到78.7%的生物柴油转化率。