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聚合物与无机纳米材料的复合是纳米科学与技术的重要组成部分,也是制备新型复合材料的重要方法之一。通过物理或化学的方法,将有机-无机两种或两种以上不同性质的材料组合在一起,形成具有新性能的材料,各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。无机材料水滑石与十二烷基磺酸钠有着良好相容性,通过溶液插层法十二烷基磺酸钠可进入水滑石层板间,形成性能优良的复合材料。淀粉、纤维素、壳聚糖等高分子聚合物不能进入水滑石类无机材料层板间,难以和水滑石类无机材料形成性能稳定的复合材料。基于此情况,本文尝试制备性能稳定的壳聚糖/水滑石复合材料,具体的实验内容和实验结果如下:首先,本文通过在水滑石(LDHs)形成前驱体前加入羧甲基壳聚糖(CMCS)的方法制备出复合材料CMCS/LDHs。通过FT-IR、XRD、SEM、TG等表征方法,对复合材料CMCS/LDHs进行结构成分分析。分析结果表明,CMCS成功的均匀附着在水滑石粉末中,复合材料CMCS/LDHs依然拥有水滑石特征吸收峰,CMCS的加入几乎不影响水滑石的晶相结构。CMCS/LDHs对Cu2+的吸附实验表明,不同批次的CMCS/LDHs吸附性能稳定,CMCS/LDHs制备方法可重复性较好。其次,以复合材料CMCS/LDHs为载体,固定化木瓜蛋白酶(Papain,记为P),制备生物催化剂P-CMCS/LDHs。固定化最佳条件为:3 m L浓度为8%的戊二醛溶液活化0.1g CMCS/LDHs载体2 h,洗去多余戊二醛,加入3 m L 1 mg/mL的酶溶液放入25°C水浴中反应10 h,离心、洗涤得固定化木瓜蛋白酶。接着,以固定化酶酶活回收率、贮藏稳定性等评价指标为参考标准,对生物催化剂P-CMCS/LDHs进行活性评价。实验结果表明,P-CMCS/LDHs的酶活力为25.7μg·mL-1·min-1,酶活回收率为52.3%。P-CMCS/LDHs在使用过程中酶活保持较稳定,四批次重复使用后剩余酶活依然保持90%以上。P-CMCS/LDHs短时间内可以湿法贮藏,若需长时间存放宜采用干粉、4oC贮藏。最后,我们探讨了生物催化剂P-CMCS/LDHs对酪蛋白的催化降解性能。主要研究了P-CMCS/LDHs催化降解酪蛋白时pH、温度对催化性能的影响,P-CMCS/LDHs对pH及温度稳定性。同时计算了P-CMCS/LDHs的米氏常数Km,探讨其对底物的亲和力,还研究了生物催化剂P-CMCS/LDHs对有机溶剂(乙腈、乙醇、甲苯)和重金属Cu2+的抵抗能力,发现P-CMCS/LDHs虽然对上述三种有机溶剂无抵抗能力,但其对重金属Cu2+的抵抗能力比游离木瓜蛋白酶强很多。