[发明专利]一种基于类沸石咪唑酯骨架材料的固定化酶催化膜及其制备与应用

权利要求书

1.一种基于类沸石咪唑酯骨架材料的固定化酶催化膜及其制备方法，其特征在于，该催化膜由混有锌盐的纳米纤维基膜，包覆于纤维表面的类沸石咪唑酯骨架材料功能层和吸附于功能层上的蛋白酶组成；所述的纳米纤维基膜由锌盐与聚合物共混组成，采用静电纺丝法制得：所述的类沸石咪唑酯骨架材料原位生长于纤维表面，形成均匀包裹于纤维表面的功能层；所述的蛋白酶与类沸石咪唑酯骨架材料通过螯合吸附固定于功能层表面，酶暴露面积高，载酶量可达0.35±0.09mg/cm²。

所述的固定化酶催化膜具有贯通网络状孔通道结构，膜平均孔径0.1-5.0μm，孔隙率为70-90％，膜传质阻力低，酶与底物的接触几率高，同时类沸石咪唑酯骨架材料功能层具有稳定酶结构与促进酶活性的特点，可在动态过滤过程中获得较高的水解性能。

2.根据权利要求1所述的基于类沸石咪唑酯骨架材料的固定化酶催化膜，其特征在于，所述功能膜的制备方法包括以下步骤：

步骤1、含锌盐纳米纤维基膜的制备：将聚合物与锌盐共混溶解制备膜铸膜液，聚合物与锌盐的配比为95/5～50/50，浓度之和10-50％，而后采用静电纺丝法制备纳米纤维基膜；

步骤2、类沸石咪唑酯骨架材料功能层的原位生长：将步骤(1)中得到的静电纺丝纳米纤维基膜浸入浓度为0.1-2.0mol/L的2-甲基咪唑甲醇溶液中，原位生长2-24h后，得到纤维表面包裹有类沸石咪唑酯骨架材料功能层的功能膜；

步骤3、蛋白酶的吸附固载：将步骤(2)中得到的功能膜浸入0.2-5.0wt％的蛋白酶溶液中，水浴振荡吸附10h后，得到酶固定化催化膜。

3.基于权利要求1或2所述的固定化酶催化膜，其特征在于，所述的聚合物为乙烯-乙烯醇共聚物、聚乳酸或聚醚砜中的至少一种。

4.基于权利要求1或2所述的固定化酶催化膜，其特征在于，所述的锌盐为氯化锌、硝酸锌和乙酸锌等中的一种。

5.基于权利要求1或2所述的固定化酶催化膜，其特征在于，所述的铸膜液共混方式与静电纺丝成膜方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方法即可。

6.基于权利要求1或2所述的固定化酶催化膜，其特征在于，所述的蛋白酶为胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶等中的一种。

7.根据权利要求1所述的固定化酶催化膜，应用于蛋白质动态过滤过程中的催化水解。