可提高漆酶酶活的载锰活性炭-纤维素复合吸附剂的制备及应用

李娜; 孟祥锐; 彭传博; 于方睿; 张健; 盛雪茹; 平清伟

李娜,孟祥锐,彭传博,于方睿,张健,盛雪茹,平清伟.可提高漆酶酶活的载锰活性炭-纤维素复合吸附剂的制备及应用[J].中国造纸学报,2024,(3):38-44

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可提高漆酶酶活的载锰活性炭-纤维素复合吸附剂的制备及应用

Preparation and Application of Manganese-loaded Activated Carbon-Cellulose Composite Adsorbent for Enhancing Laccase Enzyme Activity

投稿时间：2023-08-08 修订日期：2023-10-25

DOI：10.11981/j.issn.1000-6842.2024.03.38

中文关键词: 废弃载锰活性炭纤维素基吸附剂固定化漆酶双酚A降解

Key Words:waste manganese-loaded activated carbon cellulose-based adsorbent immobilized laccase bisphenol A degradation

基金项目:辽宁省教育厅面上项目（LJKMZ20220885）；生物基材料与绿色造纸国家重点实验室开放基金项目（GZKF202225）；天津市制浆造纸重点实验室开放基金项目（202106）。

作者	单位	邮编
李娜	大连工业大学轻工与化学工程学院，辽宁大连，116034	116034
孟祥锐	大连工业大学轻工与化学工程学院，辽宁大连，116034	116034
彭传博	大连工业大学轻工与化学工程学院，辽宁大连，116034	116034
于方睿	大连工业大学轻工与化学工程学院，辽宁大连，116034	116034
张健	大连工业大学轻工与化学工程学院，辽宁大连，116034	116034
盛雪茹	大连工业大学轻工与化学工程学院，辽宁大连，116034	116034
平清伟	大连工业大学轻工与化学工程学院，辽宁大连，116034	116034

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中文摘要:

利用废弃的载锰活性炭与纤维素，通过溶剂再生法制备了一种可用于固定化漆酶、提高固定化漆酶酶活的载锰活性炭-纤维素复合吸附剂，并用其固定化漆酶制备漆酶-载体材料。研究结果表明，Mn²⁺含量对漆酶-载体材料酶活有一定的影响，复合吸附剂中Mn²⁺含量为1.5 mg/g时，漆酶-载体材料酶活最高；漆酶固定化的最佳工艺条件为固定化温度45 ℃、pH值=4，初始酶浓度6.5 g/L；在最佳固定化反应条件下，漆酶-载体材料的漆酶固定化率最高达48.24%；漆酶-载体材料的热稳定性和pH稳定性均得到明显增强；利用漆酶-载体材料降解双酚A，降解率达68%，重复使用5次后的双酚A相对降解率仍可达51%。

Abstract:

A novel manganese-loaded activated carbon-cellulose composite adsorbent that could immobilize laccase and increase the enzyme activity was prepared by solvent regeneration method， using waste manganese-loaded activated carbon and cellulose， and further prepared the laccase-carrier material after immobilizing laccase. The results showed that the content of Mn²⁺ had a certain effect on the enzyme activity of the laccase-carrier material， and the enzyme activity of the laccase-carrier material was the highest when the content of Mn²⁺ in the composite adsorbent was 1.5 mg/g. The optimum process conditions for the immobilization of laccase were the immobilization temperature of 45 ℃， the pH value of 4， and the initial enzyme concentration of 6.5 g/L. The immobilization ratio of the laccase-carrier material was the highest to 48.24% under the optimum conditions of immobilization； the thermal and pH stabilities of the laccase-carrier material were significantly enhanced； the degradation rate of bisphenol A using the laccase-carrier material reached 68%， and the relative degradation rate of bisphenol A was still up to 51% after 5 times of reuse.

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