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漆酶是一类多酚氧化酶,它能够催化空气中的氧气直接氧化各种酚类、芳胺等化合物。本文以壳聚糖为载体,利用化学交联法制备了壳聚糖固定化漆酶,并对固定化工艺进行了优化;考察了壳聚糖固定化漆酶的主要酶学性质;研究了壳聚糖固定化漆酶催化氧化水中2,4-二氯酚的降解效能,探讨了不同pH值、底物初始浓度、给酶量、其它酸根离子作用环境因素的影响,分析了可能降解途径;针对漆酶在催化过程中出现的活性逐渐降低问题,提出电化学氧化与漆酶催化联用技术,并初步探讨了电化学—壳聚糖固定化漆酶催化氧化水中2,4-二氯酚的效能。主要结果如下:利用化学交联法成功制备了壳聚糖固定化漆酶,最佳制备工艺条件为:利用5%的戊二醛溶液,在25℃下交联壳聚糖12 h,干燥后,加入pH为5.0的缓冲溶液和1.4 mg/mL的漆酶溶液,在25℃恒温摇床中搅拌8 h,抽虑干燥。固定化过程中物质表面红外分析结果表明,壳聚糖表面的—NH2与戊二醛的—CHO反应发生交联,漆酶固定在了交联后的壳聚糖上。最佳制备载体的固定化效率为55.81%,固定化酶量为1.26 mg/g载体。壳聚糖固定化漆酶酶学性质研究结果表明:壳聚糖固定化漆酶最适pH值为3.0,在pH值为2.5~4.0范围内活性较为稳定;最适使用温度为45℃,与游离漆酶相比,对温度的承受能力有所提高;壳聚糖固定化漆酶的米氏常数(Km)为546.2μmol/L,大于游离漆酶,与底物的亲和力降低;25℃下保存10 d,壳聚糖固定化漆酶剩余酶活仍为最初活性的88.70%。与游离漆酶相比,壳聚糖固定化漆酶对酸的适应能力、耐热性和贮存稳定性均有所提高。利用壳聚糖固定化漆酶催化氧化水中2,4-二氯酚,结果表明:壳聚糖固定化漆酶可吸附-催化氧化水中的2,4-二氯酚,其催化氧化2,4-二氯酚的最适pH值为7.0;当2,4-二氯酚初始浓度在14.86~256.41mg/L范围内,浓度越高,2,4-二氯酚的去除效果越好;当催化氧化50 mL初始浓度为35.65 mg/L的2,4-二氯酚,综合催化效能和成本,最佳给酶量为8g/L;相同条件下,SO42-离子对催化氧化过程起到明显促进作用,而Cl-和HCO3-离子具有抑制作用,PO43-离子对催化氧化过程影响不大;重复使用实验表明,壳聚糖固定化漆酶的催化性能较为稳定。气相色谱-质谱联用技术分析结果表明,壳聚糖固定化漆酶催化氧化水中2,4-二氯酚的可溶性产物主要为3-羟基-顺,顺-粘糖酸。在此基础上,提出漆酶催化氧化2,4-二氯酚的可能途径。采用电化学-壳聚糖固定化漆酶联用催化氧化水中2,4-二氯酚研究表明:电化学氧化50 mL初始浓度为88.68 mg/L的2,4-二氯酚水溶液15 min后,利用壳聚糖固定化漆酶催化氧化,反应52 h,2,4-二氯酚去除率达89.19%,与壳聚糖固定化漆酶单独催化氧化相比,2,4-二氯酚去除率和脱氯效果均有所增加,且反应过程中酶活损失明显减少,提高了重复利用率。所以电化学—固定化漆酶联用技术具有能耗低、提高漆酶稳定性的优势,并有望用于较高污染浓度的污水治理。