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酚类化合物和直接染料废水对水生环境及人类健康造成危害,辣根过氧化物酶(HRP)对去除废水中该类污染物具有良好的效果。本论文采取包埋法和化学交联法对HRP进行固定化,并对固定化HRP去除废水中苯酚、愈创木酚及直接黑-38的应用进行了探索。 (1)利用仿生钛化法,以脂质体为模板,十二胺作诱导剂对HRP进行包埋。针对固定化HRP的催化活性及其在去除酚类化合物和直接黑-38的应用方面进行了系统的研究。固定化HRP显示出较高的热稳定性和更宽pH值适用范围,其米氏常数Km值为8.21mM。固定化HRP对酚类和直接黑-38的去除能力明显强于游离酶,对苯酚的去除率最高可达到92.99%,对愈创木酚的去除率最高能达到87.97%,对直接黑-38的最大去除率为79.72%,并且固定化 HRP对去除酚类及染料直接黑-38展示出较好的重复使用性。 (2)将Fe3O4纳米粒子与辣根过氧化物酶(HRP)混合、共沉淀、交联,制备磁性辣根过氧化物酶交联酶聚集体(HRP-CLEAs)。磁性HRP-CLEAs的Km值为2.48mM,活化能Ea为31.88kJ/mol,表明该固定化酶与底物的亲和能力较强,且酶促反应速率较快。对磁性HRP-CLEAs的催化性能和对苯酚的去除效率进行了考察,当CLEAs的绝对酶活为0.5U,H2O2浓度为8mM,pH为7.0,反应温度为30℃时,磁性HRP-CLEAs对苯酚的去除率最高。在去除酚类的研究中,HRP经固定化后其重复使用性明显增强,最高去除率可达89.04%,重复使用10次后,苯酚的去除率仍能达到52.37%以上。磁性HRP-CLEAs对直接黑-38的最高去除率为82.76%,经过6次重复使用后,去除率仍保持50.29%。 (3)制备磁性葡萄糖氧化酶-辣根过氧化物酶交联酶聚集体(combi-CLEAs)并对其催化性能做了进一步优化。最终确定以乙醇为沉淀剂、在戊二醛浓度90mM、交联4h的条件下对直接黑-38进行降解。在反应温度40°C,反应pH为6,葡萄糖氧化酶(GOD)与HRP绝对酶活之比2.5:1,葡萄糖质量分数1%的情况下,加入120mg/mL的直接黑-38反应9h后,磁性combi-CLEAs对直接黑-38的去除率最高,且最高值为92.28%。经过8次重复使用后,磁性combi-CLEAs的去除率为53.53%,表明磁性combi-CLEAs具有良好的催化活性和重复使用性,在降解酚类化合物及直接染料领域具有广阔的应用前景。