[發明專利]一種磁性光酶復合催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210193905.6
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN102728410A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 劉春朝;王鋒;郭晨
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B01J31/38
• 分類號: B01J31/38;B01J31/40;A62D3/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 梁曉霏

1.一種磁性光酶復合催化劑，其特征在于，所述磁性光酶復合催化劑為固定化在磁性納米TiO₂上的漆酶，所述的磁性納米TiO₂為經過表面功能化的磁性納米TiO₂。

2.如權利要求1所述的磁性光酶復合催化劑，其特征在于，所述表面功能化的磁性納米TiO₂為銅離子鰲合修飾的磁性納米TiO₂顆粒；

優選地，所述磁性納米TiO₂的Fe₃O₄含量為1-4wt%；

優選地，所述漆酶與磁性納米TiO₂的質量比為1:1-1:20（w/w），優選1:3-1:15（w/w），進一步優選1:5-1:10（w/w）。

3.一種如權利要求1或2所述的磁性光酶復合催化劑的制備方法，其特征在于，所述方法為將磁性納米TiO₂顆粒經過硅烷化反應、接枝反應和銅離子螯合修飾得到表面功能化的磁性納米TiO₂，然后將漆酶固定化在表面功能化的磁性納米TiO₂上，得到磁性光酶復合催化劑；

優選地，所述方法包括如下步驟：

（1）配制硅烷化反應溶液；

（2）進行硅烷化反應；

（3）進行接枝反應；

（4）進行銅離子螯合；

（5）進行漆酶固化反應。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟（1）所述硅烷化反應溶液按重量份數包括如下組分：

優選地，步驟（1）所述硅烷化反應溶液按重量份數包括如下組分：

優選地，步驟（1）所述硅烷化反應溶液的配制過程為：在室溫、攪拌條件下，向反應容器中依次加入配方量的硅烷化試劑、一元醇、磁性納米TiO₂納米顆粒、水，調節pH值，制得硅烷化反應溶液；

優選地，步驟（1）所述硅烷化試劑選自3-氯丙基三甲氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、三氯甲基硅烷中的任意1種或至少2種的組合；

優選地，步驟（1）所述一元醇選自甲醇、乙醇、正丙醇中的任意1種或至少2種的組合；

優選地，步驟（1）所pH值為3-5。

5.如權利要求3或4所述的方法，其特征在于，步驟（2）所述硅烷化反應為：將步驟（1）得到的硅烷化反應溶液在保護氣氛中，進行超聲輔助反應，然后經過磁分離得到磁性納米TiO₂顆粒；

優選地，步驟（2）所述硅烷化反應的溫度為30-50℃，反應時間為20-60min；

優選地，步驟（2）所述超聲的功率為60-120W；

優選地，步驟（2）所述保護氣選自氮氣、氦氣、氬氣、氖氣、氪氣或氙氣中的任意1種或至少2種的組合，優選氮氣、氦氣或氬氣中的任意1種或至少2種的組合，進一步優選氮氣；

優選地，步驟（2）所述硅烷化反應在水浴加熱中進行；

優選地，步驟（2）所述硅烷化反應在裝有回流裝置的反應器中進行。

6.如權利要求3-5之一所述的方法，其特征在于，步驟（3）所述接枝反應為：將步驟（2）得到的產物加入到接枝反應試劑中，在保護氣氛中，攪拌進行接枝反應，然后經過磁分離得到具有亞氨基功能團的磁性納米TiO₂納米顆粒；

優選地，步驟（3）所述接枝反應的反應試劑為亞氨基二乙酸鈉溶液；

優選地，步驟（3）所述的接枝反應的pH范圍8-10，反應溫度40-80℃，反應時間30-90min；

優選地，步驟（3）所述保護氣選自氮氣、氦氣、氬氣、氖氣、氪氣或氙氣中的任意1種或至少2種的組合；

優選地，步驟（3）所述接枝反應在水浴加熱中進行；

優選地，步驟（3）所述接枝反應在裝有回流裝置的反應器中進行；

所述攪拌的轉速為100-300轉/分。

7.如權利要求3-6之一所述的方法，其特征在于，步驟（4）所述銅離子螯合為：將步驟（3）得到的產物加入到銅離子溶液中，室溫條件下振蕩反應，經磁分離、洗滌后獲得銅離子鰲合修飾的磁性納米TiO₂納米顆粒；

優選地，步驟（4）所述銅離子溶液優選硫酸銅溶液。