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纳米Ti02由于具有比表面积大、表面活性大、生物亲和性好、对有机物吸附性能好等优点,成为吸附酶的优良载体,已广泛应用于酶的固定化研究。本课题首先以氨基酸为模板,钛酸四丁酯为钛源,采用仿生合成的方法合成了介孔和小于10nm的纳米TiO2球形颗粒,并用获得的材料作为载体吸附有机磷降解酶,研究固定化酶及其吸附界面的特性。研究表明:采用甘氨酸做模板,诱导合成介孔TiO2纳米球。产物在电镜下呈现完整的球形,表面呈现明显的介孔结构,颗粒表现了单分散的性质,粒径200-300nm,粒度分析呈现了与电镜一致的结果,测得的颗粒平均尺寸约为200nm;XRD表征表明制得的TiO2为纯净的锐钛矿型;红外光谱证明获得的纳米颗粒含有典型的Ti-O键,以及少量有机物形成的吸收峰;N2吸附-脱附实验显示介孔TiO2的经煅烧后比表面积和平均孔径明显增大,分别为91.899m2·g-1和31.146nm。同时对介孔TiO2纳米球的生长过程也做了初步探索:TBOT在冰醋酸溶液中形成水解产物,随着热量与压力的介入,水解产物聚集生成花形结构,并逐渐生成具有完整花瓣的形貌。随着热处理时间的延长,花瓣开始向内卷曲并并逐渐形成小的纳米单元,并在溶液中聚集生长形成完整的介孔球形颗粒。在氨基酸仿生合成介孔TiO2的溶剂体系中添加水作为控制纳米颗粒尺寸的有效手段,并获得最小粒径可达10nm以下的TiO2;EDS表征表明制备的纳米样品Ti:O原子百分比为1:1.89,接近于1:2;XRD和FT-IR分析表明样品为纯净的锐钛矿型单晶;比表面积及孔径分析表明制备的纳米TiO2具有较高的比表面积,达到109.444m2·g-1。以获得的介孔TiO2和较小尺寸的纳米TiO2颗粒为载体吸附有机磷降解酶,发现介孔TiO2对有机磷降解酶具有更大的吸附量,因此选择介孔TiO2作为载体吸附有机磷降解酶,并研究pH、温度、吸附时间、振荡速度、给酶量、戊二醛浓度对固定化的影响。研究表明,固定化有机磷降解酶的最佳条件:溶液pH=7.6,反应温度为42℃,吸附时间为6h,振荡速度为180r min-1,给酶量为8mg,戊二醛浓度为3.0%。对固定化有机磷降解酶的性质进行研究,结果表明,相较于游离酶,固定化酶催化毒死蜱的最适温度更高,范围更宽,由40~45℃提高到40~50℃;最适pH向碱性方向移动,由pH8.0移动到pH9.0。固定化酶的稳定性也有所提高。采用SEM、XRD、FT-IR、比表面积及孔径分析等表征手段对介孔TiO2/酶界面进行表征。固定化酶在电镜下的照片显示了有机磷降解酶吸附于介孔TiO2载体上,XRD表征的晶面衍射峰的减弱也证实了酶分子存在于介孔孔道内部,红外光谱清晰地表明载体在固定化后出现了有机磷降解酶的特征吸收峰,则证明了酶吸附于载体。