一种磁性氧化石墨烯固定化的cpo及其制备方法和应用_3

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测定CPO在其特征吸收波长398nm处吸光 度值,计算酶的固载量,比较得出CP0固定最适pH。整个反应体系的pH对CP0的固定有很大影 响。在pH =2~6之间磁性氧化石墨稀对CP0的固载量随pH增加呈典型的钟罩型曲线,pH在 3.5之前,随着pH的逐渐增大,磁性氧化石墨烯对CP0的固载量呈上升趋势,3.5之后,随着pH 的增大,磁性氧化石墨烯对CPO的固载率呈下降趋势,所以固定化过程最适pH在3.5左右。 [0061] 实施例2
[0062]通过磷酸缓冲溶液维持反应液的pH = 3.5,CP0用量、温度同实施例1的条件,设定 不同的反应时间依次为5min、lOmin、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、 50min、60min、150min、180min,考察时间对CPO负载到磁性氧化石墨稀的固载量的影响。随 着反应的进行,在20min以前,CP0在其特征吸收峰398nm处的吸光度逐渐减小,在20min以 后,CP0在其特征吸收峰398nm处的吸光度逐渐增大,所以比较得出最佳固定时间为20min。 [0063] 实施例3
[0064]反应时间为20min,其他条件同实施例2,考察反应温度依次为4°C、10°C、15°C、20 °(3、25°(3、30°(3、35°(3、40°(3,0?0的固定化效果。20°(3以前,随温度升高,固载量逐渐增大,20 °C以后,升高温度,固载量减小。因此,固定化最佳温度为20°C。
[0065] 实施例4
[0066] 1、在氮气环境下,按照摩尔比Fe3+ :Fe2+:体积分数为25 %的氨水=1.3mol: lmol: 675.7mL,将(NH4)2Fe(S〇4)2 · 6H20和NH4Fe(S〇4)2 · 12H20溶于超纯水,得到混合液,向混合液 中迅速加入10mL体积分数为25%的氨水,并缓慢滴入0.018/!^的氧化石墨烯悬浮液,氧化 石墨稀和Fe2+的质量摩尔比为60g: lmol;再在80°C下搅拌30min,冷却至室温,用磁铁分出合 成的MG0。合成的MG0用超纯水洗涤3次,用无水乙醇洗涤3次,70°C真空干燥12h,干燥好以 后,用研钵研碎备用。
[0067] 2、取980uL浓度为lmg/mL的MG0悬浮液经离心分离后静置2min,待固体与清液分 离,将上层清夜取出,加入9.8mL左右的磷酸缓冲溶液,之后再加入15uL浓度为lOumol · L一 YPO溶液,得到反应液,通过加入的磷酸缓冲溶液维持反应液的pH为3.5,20°C振荡反应 30min,最后经过分离和清洗得到磁性氧化石墨稀固定化的CP0。
[0068] 实施例5
[0069] 1、在氮气环境下,按照摩尔比Fe3+ :Fe2+:体积分数为25 %的氨水=1.7mol: lmol: 675.7mL,将(NH4)2Fe(S〇4)2 · 6H20和NH4Fe(S〇4)2 · 12H20溶于超纯水,得到混合液,向混合液 中迅速加入10mL体积分数为25%的氨水,并缓慢滴入0.018/!^的氧化石墨烯悬浮液,氧化 石墨稀和Fe2+的质量摩尔比为40g: lmol;再在90°C下搅拌40min,冷却至室温,用磁铁分出合 成的MG0。合成的MG0用超纯水洗涤3次,用无水乙醇洗涤3次,70°C真空干燥12h,干燥好以 后,用研钵研碎备用。
[0070] 2、取980uL浓度为lmg/mL的MG0悬浮液经离心分离后静置2min,待固体与清液分 离,将上层清夜取出,加入9.8mL左右的磷酸缓冲溶液,之后再加入25uL浓度为lOumol · 1/ kPO溶液,得到反应液,通过加入的磷酸缓冲溶液维持反应液的pH为4; 30°C振荡反应 40min,最后经过分离和清洗得到磁性氧化石墨稀固定化的CP0。
[0071] 实施例6
[0072] 1、在氮气环境下,按照摩尔比Fe3+:Fe2+:体积分数为25 %的氨水=1.6mol: lmol: 675.7mL,将(NH4)2Fe(S〇4)2 · 6H20和NH4Fe(S〇4)2 · 12H20溶于超纯水,得到混合液,向混合液 中迅速加入10mL体积分数为25%的氨水,并缓慢滴入0.018/!^的氧化石墨烯悬浮液,氧化 石墨稀和Fe2+的质量摩尔比为45g: lmol;再在82°C下搅拌50min,冷却至室温,用磁铁分出合 成的MG0。合成的MG0用超纯水洗涤3次,用无水乙醇洗涤3次,70°C真空干燥12h,干燥好以 后,用研钵研碎备用。
[0073] 2、取980uL浓度为lmg/mL的MG0悬浮液经离心分离后静置2min,待固体与清液分 离,将上层清夜取出,加入9.8mL左右的磷酸缓冲溶液,之后再加入30uL浓度为lOumol · 1/ kPO溶液,得到反应液,通过加入的磷酸缓冲溶液维持反应液的pH为5 ; 10°C振荡反应 25min,最后经过分离和清洗得到磁性氧化石墨稀固定化的CP0。
[0074] 实施例7
[0075] 1、在氮气环境下,按照摩尔比Fe3+:Fe2+:体积分数为25 %的氨水=1.4mol: lmol: 675.7mL,将(NH4)2Fe(S〇4)2 · 6H20和NH4Fe(S〇4)2 · 12H20溶于超纯水,得到混合液,向混合液 中迅速加入10mL体积分数为25%的氨水,并缓慢滴入0.018/!^的氧化石墨烯悬浮液,氧化 石墨稀和Fe2+的质量摩尔比为55g: lmol;再在88°C下搅拌35min,冷却至室温,用磁铁分出合 成的MG0。合成的MG0用超纯水洗涤3次,用无水乙醇洗涤3次,70°C真空干燥12h,干燥好以 后,用研钵研碎备用。
[0076] 2、取980uL浓度为lmg/mL的MG0悬浮液经离心分离后静置2min,待固体与清液分 离,将上层清夜取出,加入9.8mL左右的磷酸缓冲溶液,之后再加入35uL浓度为lOumol · 1/ YPO溶液,得到反应液,通过加入的磷酸缓冲溶液维持反应液的pH为5.5; 40°C振荡反应 55min,最后经过分离和清洗得到磁性氧化石墨稀固定化的CP0。
[0077 ]按照上述实施例1至实施例7制得的磁性氧化石墨稀固定化的CP0,对蒽醌类染料 进行降解,具体如下。
[0078] 实施例8
[0079]考察其在不同的温度下对奥酸性兰降解率的影响。取50mL浓度为lmmol · L-1的奥 酸性兰溶液,加入850yL左右的磷酸缓冲溶液,20uL浓度为lOumol · I/1磁性氧化石墨烯固定 化的CP0溶液和130uL浓度为90mmol · 1/咕2〇2,得到降解反应体系,通过磷酸缓冲溶液维持 降解反应体系的pH值为3;
[0080]将反应温度依次设定为 25°C、30°C、35°C、40°C、45°C、50°C、60°C、70°C、80°C、90 °C,反应30min;由降解后溶液中奥酸性兰的浓度一吸光度标准曲线可知,在一定浓度范围 内,吸光度和浓度呈线性关系,因此,在奥酸性兰的降解过程中,可通过测定奥酸性兰在其 特征吸收峰处的吸光度,获得奥酸性兰的浓度。用UV -1700型双光束紫外可见分光光度计 测定奥酸性兰在其特征吸收波长595nm处吸光度值,计算奥酸性兰的降解率,比较得出最适 反应温度。由图1可以看出,随着温度的升高,奥酸性兰在其特征吸收峰595nm处的降解率逐 渐减小,且减小量也逐渐变大。在35°C时降解率最高99.6%;在50°C之后下降较快,在70°C 之后降解率最低,且基本无变化。
[0081 ] 实施例9
[0082] H2〇2作为激活CP0催化反应的一种重要的氧化剂,它有助于CP0的催化循环反应,但 高浓度的H2〇2不利于酶分子中亚铁血红素的催化反应,少量的H2〇 2会促进反应的进行,h2〇2 浓度过高可能会破坏酶的活性中心,使酶的结构发生变化,失去催化功能。考察h 2〇2用量对 奥酸性兰降解率的影响。分别取20uL浓度为lOumol · I/1制备好的固定化CPO和20uL浓度为 lOumol · I/1的游离CP0,加入850yL左右磷酸缓冲溶液,得到降解反应体系,通过磷酸缓冲溶 液维持降解反应体系的pH值为3;反应温度为35°C,其他条件同实施例8,将H 2〇2浓度依次设 定为 10mmol/L、20mmol/L、30mmol/L、40mmol/L、50mmol/L、70mmol/L、90mmol/I^ 1 OOmmol / L,按照实施例4的方法,比较得出降解最适H2〇2浓度。图2表明,当H 2〇2浓度小于90m
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