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近年来,纳米复合材料越来越引起人们的关注,其独特的光学、电学、磁学、催化性能以及大的比表面积和负载能力等也得到了广泛的应用。本论文以Fe304、氧化石墨烯和壳聚糖为原料制备出一种新型磁性纳米复合材料,并将其用于脂肪酶的固定化,将固定化的脂肪酶用于催化地沟油制备生物柴油,取得了较理想的效果。(1)磁性纳米复合材料作为酶固定化载体的选择本论文在查阅大量文献的基础上,经过不同工艺制备出Fe3O4/氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料,通过傅立叶红外光谱仪、透射电子显微镜、X-射线衍射仪和振动样品磁强计等对所制得的复合材料进行了表征,从中确定了最佳工艺条件。以此材料为基础,我们将其用于脂肪酶的固定化,并将此固定化酶用于不同作用体系。(2)橄榄油水解法确定脂肪酶固定化的最佳工艺条件为了确定固定化过程中的最优条件,我们将此固定化酶用于水解橄榄油,并考察了固定化过程中影响固定化脂肪酶活性的几个重要因素:固定化pH,固定化时间,交联剂戊二醛的浓度,一定质量载体下游离脂肪酶的加入量以及反应体系的温度,确定了最佳工艺条件:固定化pH=7.2,反应体系温度50°C,固定化时间12h,交联剂戊二醛浓度为7%,游离酶的加入量4mg/(100mg载体)。通过固定化酶的重复利用发现,经过5次循环利用后,固定化酶的活力仍能达到52.9%,体现了较好的循环利用性。(3)固定化脂肪酶催化地沟油酯化制备生物柴油将在最优工艺条件下制备的固定化脂肪酶用于催化地沟油酯化制备生物柴油,并将其与以NaHSO4为催化剂的反应体系进行了比较,结果表明,固定化酶法工艺简单,所得产品品质优良。最佳工艺条件为当地沟油加入量为20g、甲醇为15mL、水为2mL、固定化脂肪酶为0.5g、正己烷为溶剂时,在40°C水浴中振荡反应12h时,所得产品的收率可达96%。固定化脂肪酶重复用于地沟油反应体系7次后,所得产品的收率仍能达75%,显示了较好的重复利用性。