[发明专利]一种高酶活的磁性固定化漆酶及其制备方法、一种高效降解染料的方法

说明书

本发明提供的一种高酶活的磁性固定化漆酶及其制备方法、一种高效降解染料的方法，本发明首先采用溶剂热法合成磁性ZnFesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;纳米粒子，然后将磁性纳米粒子用氨基官能团功能化，最后通过双功能试剂戊二醛进行交联制备出高活性、高稳定性、高重复利用性的磁性固定化漆酶。本发明制备的磁性固定化漆酶操作简单、经济环保、原子利用率高、绿色无污染；对载体结构设计，制备出的磁性ZnFesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;固定化酶与底物表现出超高的底物亲和力，从而大大提升固定化漆酶酶活；磁性固定化漆酶具备持续稳定的催化能力、简便可重复利用性以及绿色可持续性，大大降低生产成本，使其在催化氧化、水体治理、环境修复等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于固定化漆酶领域，具体涉及一种高酶活的磁性固定化漆酶及其制备方法、一种高效降解染料的方法。

背景技术

漆酶是一种多铜氧化酶，具有较宽的底物范围，能实现多酚类、芳胺类、硫醇类以及部分天然大分子的催化氧化，并且反应绿色，副产物只有水，符合现代绿色化学理念。游离漆酶具有高效性，能迅速完成催化反应，但游离酶难以从水体中分离出来重复利用，大大增加了成本。为解决游离漆酶存在的局限性，人们将游离酶与不溶于水的物质通过物理或化学方法联结在一起，制备固定化漆酶。但将游离酶固定于载体上都会损失大量酶活，现如今如何制备高酶活固定化漆酶是漆酶研究重点内容。

磁性纳米粒子是具有良好磁响应能力的材料，通过外加磁场就能很容易的实现产品的富集分离，并且磁性纳米粒子具有良好的生物相容性，在固定化漆酶方面有广阔的应用前景。目前已报道各种磁性固定化酶如Fe₃O₄/石墨烯、Fe₃O₄@MOF、Fe₃O₄@SiO₂(International Journal of Biological Macromolecules 138,1-12(2019)；Bioresource Technology 317(2020)；Chin.J.Chem.30,2849-2860(2012))，但目前报道文献中漆酶在固定过程中损失大量酶活，不能在工业生产中大规模推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高酶活的磁性固定化漆酶及其制备方法，合成方法简单，条件温和，制备的磁性固定酶酶活高、回收率高，稳定性好，并且可在较酸环境中高效发挥作用。

本发明还有一个目的在于提供一种高效降解染料的方法，利用上述高酶活的磁性固定化漆酶处理。

本发明具体技术方案如下：

一种高酶活的磁性固定化漆酶的制备方法，包括以下步骤：

1)制备氨基化磁性ZnFe₂O₄纳米粒子；

2)制备双功能化磁性ZnFe₂O₄纳米粒子；

3)利用双功能化磁性ZnFe₂O₄纳米粒子固定漆酶。

步骤1)制备方法为：

1-1)向铁源、锌源、醋酸钠中加入多元醇和聚乙二醇，高温反应，洗涤，分离得磁性ZnFe₂O₄纳米粒子；

1-2)将步骤1-1)所得磁性ZnFe₂O₄纳米粒子分散于溶剂中，加入硅烷偶联剂，高温下反应，洗涤，分离得氨基化磁性ZnFe₂O₄纳米粒子；

进一步的，步骤1-1)中所述铁源与锌源、醋酸钠摩尔比为1：(0.5-1)：(6-12)；