固定化漆酶催化去除废水中的2,4-二氯苯酚

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本文以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂制备固定化云芝漆酶(LaccasefromCoriolusversicolor),探讨了固定化反应的适宜条件;并用制备的固定漆酶催化去除模拟废水中的2,4-二氯苯酚(2,4-DCP),研究了降解反应的影响因素以及废水中金属离子和有机物对酶降解2,4-二氯苯酚反应的影响。 酶固定化反应的最佳条件为戊二醛浓度5%,交联时间8h,给酶量20mg/g载体,固定化时间6h,在此条件下制备的固定化漆酶酶活性保持率为52.2%。此固定化漆酶具有最大活性时的溶液pH值在4.5,相比于自由漆酶的最佳pH值5.0,其向酸性偏移;与自由漆酶相比,固定化酶有很好的稳定性和可重复使用性。 固定酶催化降解2,4-二氯苯酚反应的最佳pH值在5.5左右,相对于自由漆酶,其最适pH值向酸性偏移;降解反应的最适温度范围在30~45℃之间,较自由漆酶的最适反应温度范围增大;载体壳聚糖的吸附作用对降解反应和氯酚的去除率影响不大,氯酚的去除主要是漆酶催化氧化反应的结果;连续重复使用固定化漆酶去除模拟废水中的2,4-二氯苯酚,在重复操作6次之后,其降解效率仍能保持60%以上。 Fe2+和Fe3+离子对于自由漆酶催化去除2,4-二氯苯酚的反应均表现出一定程度的抑制作用,但两种金属离子对固定化漆酶降解2,4-二氯苯酚的影响都比对自由漆酶影响小,表明酶经过固定化之后由于受到固定化载体的保护作用,稳定性明显增加。Cr(Ⅵ)离子对自由漆酶催化去除2,4-二氯苯酚的反应基本没有影响,而高浓度Cr(Ⅵ)离子的存在对固定酶催化氯酚反应有一定的促进作用。氯乙酸对自由漆酶降解氯酚的反应有一定的抑制作用,而对固定酶的催化反应影响不明显。 采用壳聚糖固定化漆酶催化去除废水中的2,4-二氯苯酚,取得了较好的效果,虽然固定酶活性较自由漆酶有所降低,但固定酶可以反复利用,且不易受废水中其他成分的影响,稳定性增加。研究结果对酶催化技术的实用性有很大价值。
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