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环境激素又称为内分泌干扰物,系指存在于环境中,通过摄入、积累等各种途径对生物和人类的内分泌系统,特别是生殖系统造成严重影响的一系列物质,大多是由于人类的生产活动而释放到环境中的一些化学物质。双酚A(Bisphenol A, BPA)和毒死蜱(Chlopyrifos)是其中比较典型的种类。随着塑料制品和农药的大量使用,双酚A和毒死蜱带来的危害越来越显著,对其产生的污染进行治理势在必行。血红蛋白(Hemoglobin,Hb)活性中心结构与辣根过氧化物酶相似,且价格低廉,因此可以作为辣根过氧化物酶的模拟酶用于酶催化氧化反应。本论文研究内容主要分为以下三部分:(1)利用壳聚糖将血红蛋白固定在碳纤维上形成酶膜,以此为电极,在无膜电化学反应器中催化去除双酚A。实验结果表明原位电生过氧化氢的最佳条件为:电压2.4 V,电解质为100 mM磷酸盐缓冲液,pH为5.0,氧气流量为25 mL·min-1。在最优化条件下,经过25°C下反应2 h,电化学-酶法可去除50.7 %的双酚A,相对高于生物化学法和电化学法。(2)用共沉淀法合成四氧化三铁磁流体,后与3-氨丙基-三乙氧基硅烷(3-aminopropyltriethoxysilane,APTS)发生硅烷化反应合成磁性纳米颗粒。用透射电镜、红外光谱分析、X射线衍射等方法对磁流体和磁性纳米颗粒进行表征,结果表明合成的磁性纳米颗粒粒径均一,且分散性较好。用磁性纳米颗粒固载血红蛋白,探讨了不同固定条件对血红蛋白的固定量及其催化活性的影响。对比游离态和固定态的耐热性、耐酸碱性和耐储存性发现,固定作用使血红蛋白对温度、酸碱度和储存时间的耐受性提高。固定血红蛋白对双酚A的降解性能,对降解时间、温度、pH值、血红蛋白浓度等因素进行了分析。结果表明,在固定血红蛋白的添加剂量为3 U·mL-1,pH为7.0,在35°C下反应3 h时,双酚A的去除率最高(约80.3 %);重复使用5次,仍能催化去除40 %的双酚A,保持50 %的相对活性。采用液质联用测定了双酚A的催化产物,并对其可能的催化机理进行了分析。(3)在无隔膜电化学体系中,利用化学固定法将血红蛋白固定在石墨毡上,用作电极,催化氧化毒死蜱。考察了能量密度、电生时间和磷酸盐缓冲液浓度等因素对电化学-酶系统电生过氧化氢的能力和能量消耗状况。结果表明,在磷酸盐缓冲液电解质浓度100 mM、氧气流速25 mL·min-1、电流密度25 A·m-2时的最优条件下,进行反应90 min时,电生过氧化氢的量最大,且能量消耗相对较低。比较了不同处理技术对毒死蜱的降解效果,结果表明,电化学与酶结合的系统对毒死蜱的降解率最高(约98.7 %),且能量消耗最低。采用液质联用测定了毒死蜱的催化产物,并对其可能的催化机理进行了分析。