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层柱粘土固定辣根过氧化物酶及其在含酚废水处理中的应用

程俊  
【摘要】:以辣根过氧化物酶固定化得率和固定化酶的催化性能为指标,从蒙脱石粘土矿物及其无机或有机改性产物中优选出773K煅烧所得的铝层柱粘土为酶固定化的适宜载体,进而研究了酶的固定化条件;通过DTA、XRD、N_2吸附-脱附、FTIR技术对载体和固定化酶进行了表征,探讨了酶的固定机理;以含酚废水为处理对象研究了固定化酶的催化性能和催化动力学。结果表明:铝层柱粘土是一种良好的酶固定化材料,可以通过氢键等作用力将酶固定在其上,固定条件简单,固定化得率高;与溶液酶相比,固定化酶处理含酚废水时的适宜pH值范围更宽,贮藏稳定性也大大提高,且具有一定的循环使用性;当含酚废水浓度为250mg/L时,固定化酶的用量为0.4U/mL,体系中PEG与苯酚质量比为0.4,H_2O_2与苯酚摩尔比为1.5,反应时间为3h,苯酚去除率可达95%以上;辣根过氧化物酶催化氧化酚类化合物的反应机制是乒乓双双反应机制,溶液酶相比于固定化酶对苯酚的亲和性更好,但固定化酶在苯酚氧化反应中表现出最大反应速率更大,两种不同形态的酶对苯酚的处理难易程度一致。


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