一种基于氢氧化钠和四氧化三铁晶体复合改性生物炭固定化漆酶的制备方法

文档序号:28502360发布日期:2022-01-15 05:05阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于氢氧化钠和四氧化三铁晶体复合改性生物炭固定化漆酶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)小麦秸秆生物炭的制备:取天然小麦秸秆粉末,在烘箱中烘干,随后于马弗炉中热解,得到小麦秸秆生物炭wbc;(2)碱改性生物炭制备:将步骤(1)获得的生物炭wbc与naoh溶液按质量比1比3充分混合,在室温下用磁力搅拌器搅拌两小时,随后置于烘箱中烘干,将干燥样品放置在刚玉舟中,并以氮气作为环境气氛,在管式炉中热解,并冷却至室温,将制备好的生物炭用1.5mol/l的盐酸浸泡两小时,接着用去离子水洗涤数次,在烘箱中烘干,用100目筛子使其均匀化制得碱改性生物炭sbc,存于玻璃干燥皿内,备用;(3)磁改性生物炭制备:将步骤(2)中获得的碱改性生物炭与0.02molfecl3·
6h2o和0.01molfecl2·
4h2o在乙醇溶液中充分混合,将混合物置于刚玉舟中,用锡纸遮盖于管式炉中热解,并冷却至室温,随后用去离子水洗涤数次,制得磁性多孔生物炭sbc@fe3o4;(4)固定化漆酶制备:将步骤(3)中获得的磁改性生物炭分散在戊二醛溶液中,随后,活化的载体用去离子水和柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液洗涤数次,在烘箱中烘干得到sbc@fe3o4@ga的磁改性戊二醛激活生物炭,接着通过三因素五水平正交实验法在上述载体中根据不同酶炭比,加入不同浓度梯度的漆酶溶液,用磁力搅拌器搅拌数小时,得到sbc@fe3o4@ga@lac产物,并根据漆酶的负载量的多少选取最佳固定化方法,产物用柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液洗涤数次,抽滤伴以磁铁收集,保存,备用。2.根据权利要求1所述的基于氢氧化钠和四氧化三铁晶体复合改性生物炭固定化漆酶的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中烘箱温度为105℃,保温时间为220min;所述步骤(1)中马弗炉加热温度为500℃,加热时间为2.5h;所述步骤(2)中氢氧化钠溶液浓度为4mol/l;所述步骤(2)中烘箱温度为105~120℃;所选步骤(2)中管式炉氮气流量为80~100ml/min,加热速率为10℃/min加热温度至500℃,再以加热速率为5℃/min加热温度至800℃,保温时间为90min;所述步骤(3)中管式炉氮气流量为80~100ml/min,加热温度为500℃,加热速率为10℃/min,保温时间为110min;所选步骤(4)中烘箱温度为105℃;所选步骤(4)中柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液ph为5,由0.1mol/l柠檬酸溶液与0.2mol/l磷酸氢二钠溶液混合而成,所选步骤(4)中戊二醛溶液体积比为2.5%。3.根据权利要求1所述的基于氢氧化钠和四氧化三铁晶体复合改性生物炭固定化漆酶的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中正交实验法设定的三因素为:炭酶比mg/mg,漆酶溶液浓度u/ml,固定化时间h。4.根据权利要求1所述的基于氢氧化钠和四氧化三铁晶体复合改性生物炭固定化漆酶的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中酶炭比mg/mg五个比例梯度为1:2,1:3,1:4,1:5,1:6。5.根据权利要求1所述的基于氢氧化钠和四氧化三铁晶体复合改性生物炭固定化漆酶
的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中漆酶溶液浓度u/ml五个比例梯度为2,4,6,8,10u/ml。6.根据权利要求1所述的基于氢氧化钠和四氧化三铁晶体复合改性生物炭固定化漆酶的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中固定化时间h五个比例梯度为8,12,16,20,24。7.根据权利要求1所述的基于氢氧化钠和四氧化三铁晶体复合改性生物炭固定化漆酶的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中漆酶负载量的测定方法如下:称取0.05g固定化产物,加入1ml缓冲液,在温度为4℃、离心力为8000g条件离心10min,,取上清液即为待测液,在石英比色皿中分别加入500微升蒸馏水和500微升考马斯亮蓝指示剂作为空白,随后在石英比色皿中分别加入500微升待测液和500微升考马斯亮蓝指示剂在620nm下测得吸光度,通过计算得到漆酶的负载量mg/g;公式如下:初始漆酶的蛋白浓度c
i
(mg/ml)=0.07
×
(δa+0.0007)固定化后漆酶的蛋白浓度c
f
(mg/ml)=0.07
×
(δa+0.0007)其中,δa代表测定前后吸光度的变化,其中,v1代表初始漆酶蛋白浓度测定过程中添加的游离漆酶溶液量ml,v2代表固定化后漆酶蛋白浓度测定过程中添加的待测液量ml。8.根据权利要求1所述的基于氢氧化钠和四氧化三铁晶体复合改性生物炭固定化漆酶的制备方法,其特征在于,酶活性的测定方法如下:取15mg左右游离漆酶或固定化漆酶于15ml离心管中,依次加入2ml最适ph的柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液和2ml的0.5mmol/labts溶液,在离心力为8000g、4℃条件下立刻离心10min,取1ml上清液于石英狭缝比色皿中,在420nm下测得吸光度,随后充分振荡,在最适温度下水浴3min,在离心力为8000g、4℃条件下再次离心10min,取1ml上清液于石英狭缝比色皿中,在420nm下再次测得吸光度,用abts法公式计算得酶活性;公式如下:其中,δa代表abts的吸光度的增加,v
t
代表反应体系的体积l、ε代表abts的摩尔消光系数、δt代表反应时间min、m代表酶的质量g。

技术总结
本发明公开了一种基于氢氧化钠和四氧化三铁晶体复合改性生物炭固定化漆酶的制备方法,该方法首先通过马弗炉热解制备小麦秸秆生物炭,接着加入氢氧化钠溶液做碱改性,并置于管式炉中800℃热解,得到氢氧化钠改性生物炭,保存备用。接着将碱改性生物炭与氯化铁和氯化亚铁水合物在乙醇溶液中充分混合,混合物在管式炉中500℃热解制得磁性多孔生物炭SBC@Fe3O4,将其分散在戊二醛溶液中,得到SBC@Fe3O4@GA的磁改性戊二醛激活生物炭。最后通过三因素五水平正交实验法在上述载体中根据不同酶炭比,加入不同浓度梯度的漆酶溶液,用磁力搅拌器搅拌数小时,得到SBC@Fe3O4@GA@Lac产物,并根据漆酶的负载量选取最佳固定化方法。本发明具有成本低,适合大规模制备,酶流失少等优点。等优点。等优点。


技术研发人员:刘维涛 郑泽其 李剑涛 周启星
受保护的技术使用者:南开大学
技术研发日:2021.11.22
技术公布日:2022/1/14
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