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双酚A是一种内分泌干扰物,当人体摄入BPA会出现肥胖、不孕不育的现象,更为严重者会导致癌症。然而,它又是一种非常重要的有机化工原料,被广泛的应用于工业化生产。在生产的过程当中,它通过废液被排放到环境中造成水污染。水中的BPA通过生物富集和食物链的转移,给人类的健康造成了严重的安全隐患。因此,急需寻找一种高效、安全的降解双酚A的方法。漆酶是一种含铜氧化酶,对酚类物质有着很好的降解作用。然而,漆酶的稳定性较差,其活性极易受外部环境的影响,这极大的限制了它在工业生产中的大规模应用。为了有效解决上述问题,本文致力于通过仿生矿化方法固定化漆酶提高漆酶稳定性的同时提高其催化活性,具体实验内容如下:首先,以含漆酶的辅酶因子Cu2+的HKUST-1金属有机骨架作为固定化漆酶载体,通过仿生矿化法一步合成了laccase@HKUST-1生物复合材料。活性测试发现laccase@HKUST-1的活性是游离laccase的1.5倍,证明了HKUST-1与laccase协同催化性能。此外,由于漆酶表面包裹的HKUST-1为漆酶提供保护,极大的提高了漆酶的热稳定性、pH稳定性、循环稳定性以及有机溶剂耐受性,即使将laccase@HKUST-1用于双酚A的10次循环降解,laccase@HKUST-1仍保留75.9%的降解效率。该生物复合材料制备的提出打破了MOFs仅作为酶固定化载体的观念,为今后选择合适的载体材料固定化酶同时改善酶活奠定了基础。其次,我们优化实验各参数,制备了花状结构的laccase@HKUST-1,使laccase@HKUST-1暴露更多laccase活性位点。最有条件下,当Cu2+浓度为62.5mM、H3BTC浓度为12.5 mM、漆酶浓度为2 mg/mL、孵育温度为25oC以及孵育时间为8 h时,酶活达到最高,为134.9%。随后在他们的最佳反应条件下检测他们的活性,发现花状laccase@HKUST-1的保留酶活是球状结构的3.04倍。通过动力学研究发现花状laccase@HKUST-1的Km值是球状结构的0.36倍,Vmax和Kcat分别是其球状结构的5.24倍和4.59倍,证明花状结构比球状结构暴露更多的活性位点,提高固定化laccase亲和力以及催化速率。最后,基于花状结构材料的高吸附量以及链霉亲和素与生物素的强亲和力两者耦合制备自富集功能的花状SA&laccase@HKUST-1/P1复合材料,实现了无介质体系中对双酚A的高效降解。SA&laccase@HKUST-1/P1的动力学研究表明SA&laccase@HKUST-1/P1对双酚A的催化降解效率是laccase@HKUST-1的4.43倍。SA&laccase@HKUST-1/P1复合材料中HKUST-1和P1的双层保护作用,进一步提高了SA&laccase@HKUST-1/P1的稳定性。在降解双酚A的过程中,SA&laccase@HKUST-1/P1连续反应12 h后的降解率为97.4%,而漆酶和laccase@HKUST-1的降解率分别为17%和37.1%。自富集花状SA&laccase@HKUST-1/P1复合材料的构建极大的提高了双酚A的降解效率,为大规模高效绿色降解双酚A奠定了基础。