漆酶改性玉米秸稈髓的制備及其吸油特性
發(fā)布時間：2020-12-15 19:52
采用綠色生物酶技術(shù)改性玉米秸稈髓(CSP),在CSP表面由漆酶催化接枝十八胺,以提高材料的親油疏水性能,制得高效吸油劑LCSP.研究了改性溫度、改性時間、TEMPO濃度、漆酶用量及十八胺濃度等因素對LCSP親油疏水性能的影響,同時采用SEM、BET、XRD、接觸角、FTIR、XPS等分析技術(shù)對改性前后CSP理化特性進(jìn)行表征,并進(jìn)行了吸油研究.結(jié)果表明,在35℃下,投加100U/g的漆酶、4.48mmol/LTEMPO、8.91mmol/L十八胺,改性CSP6h,制得的材料吸油量最大、吸水量最小,油吸附量從13.24g/g提升至40.82g/g,水吸附量從13.76g/g降至3.83g/g.吸附過程符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型,吸附劑的重復(fù)利用實驗表明本方法制備的材料具有良好回收再利用能力.
【文章來源】：中國環(huán)境科學(xué). 2020年09期 北大核心
【文章頁數(shù)】：11 頁
【部分圖文】：
改性時間對LCSP吸附性能的影響
如圖2所示,隨著溫度的升高,材料的吸油能力逐漸減弱,而吸水量則呈遞增趨勢.當(dāng)反應(yīng)溫度控制在35℃時,材料的吸油性和疏水性最優(yōu),吸油可達(dá)到28.11g/g,吸水量則低至5.49g/g相較原材料降低了250%.這與漆酶在不同溫度下反應(yīng)活性有關(guān)[25].漆酶具有最適溫度范圍或臨界點,其活性在最適溫度下最高,偏離此最適溫度都會使其活性降低,酶的催化作用也會受到影響.當(dāng)反應(yīng)溫度為65℃時,疏水改性效果最差,材料吸水量為9.40g/g.漆酶屬于低溫酶,溫度過高會讓酶蛋白變性以及失活,所以下述實驗中設(shè)定改性溫度為35℃.2.1.3 漆酶用量的影響
如圖3所示.當(dāng)實驗不添加漆酶時,材料吸水量為16.1g/g,較原材料吸水稍大2.34g/g,這是因為高溫水蒸煮及TEMPO氧化作用去除了表面蠟質(zhì)脂質(zhì)、同時使秸稈內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松從而吸水能力增強(qiáng),雖加入了十八胺,但十八胺僅物理吸附在秸稈表面并未與纖維素鏈結(jié)合,其在乙醇超聲清洗后洗脫,未能成功修飾材料.當(dāng)添加漆酶時材料吸水量顯著下降,漆酶使用與否對材料疏水性影響明顯,說明漆酶直接決定了十八胺的接枝效果機(jī)油吸附量先隨漆酶用量的增大而增大,用量達(dá)到100U/g時材料吸油量最大(31.92g/g),吸水量維持在較低水平.過高的酶濃度反而不利于改性效果,此時酶包覆在所形成的聚合物上影響了酶活性的發(fā)揮使其催化氧化反應(yīng)效率降低[26],同時,過量漆酶參與降解秸稈木質(zhì)纖維素,破壞材料內(nèi)部結(jié)構(gòu),所以綜合考慮吸油吸水量與成本的節(jié)約,選擇漆酶使用量100U/g為最優(yōu)改性條件.2.1.4 TEMPO濃度的影響
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]NaOH改性魚骨粉材料對Cd(Ⅱ)的吸附[J]. 羅文文,徐應(yīng)明,王農(nóng),孫約兵. 中國環(huán)境科學(xué). 2019(09)
[2]殼聚糖/改性平菇復(fù)合吸附劑對Cr(Ⅵ)的吸附特性[J]. 王姝凡,徐衛(wèi)華,劉云國,李欣,張薇. 中國環(huán)境科學(xué). 2019(08)
[3]4種油料作物生物質(zhì)吸油性能研究[J]. 李曉君,張世林,韓飛燕,張志軍,李會珍,陳鐵. 中國油脂. 2019(02)
[4]木質(zhì)素酶法處理含油廢水的研究[J]. 劉云慶,王興磊,李強(qiáng),張藝. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(01)
[5]常見吸油材料的研究進(jìn)展及展望[J]. 楊雙華,邵高聳,盧林剛. 應(yīng)用化工. 2019(04)
[6]漆酶降解梗絲中木質(zhì)素工藝條件的優(yōu)化[J]. 李曉,王宇,姚二民,丁美宙,晉照普,李全勝,劉強(qiáng),顧小燕. 食品與生物技術(shù)學(xué)報. 2019(01)
[7]耐腐蝕超疏水銅網(wǎng)的制備及其在油水分離中的應(yīng)用[J]. 羅曉民,魏夢媛,曹敏. 材料工程. 2018(05)
[8]Al改性檸條生物炭對P的吸附特性及其機(jī)制[J]. 王彤彤,崔慶亮,王麗麗,譚連帥,孫層層,鄭紀(jì)勇. 中國環(huán)境科學(xué). 2018(06)
[9]生物改性玉米秸稈處理溢油污染水體的研究[J]. 彭丹,黨志,鄭劉春. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[10]稻糠基磁性高吸油材料的仿生制備及性能研究[J]. 李旭,汪子孺,楊莉,張振東,張友婷,杜毅帆. 材料導(dǎo)報. 2018(02)
本文編號：2918821
【文章來源】：中國環(huán)境科學(xué). 2020年09期 北大核心
【文章頁數(shù)】：11 頁
【部分圖文】：
改性時間對LCSP吸附性能的影響
如圖2所示,隨著溫度的升高,材料的吸油能力逐漸減弱,而吸水量則呈遞增趨勢.當(dāng)反應(yīng)溫度控制在35℃時,材料的吸油性和疏水性最優(yōu),吸油可達(dá)到28.11g/g,吸水量則低至5.49g/g相較原材料降低了250%.這與漆酶在不同溫度下反應(yīng)活性有關(guān)[25].漆酶具有最適溫度范圍或臨界點,其活性在最適溫度下最高,偏離此最適溫度都會使其活性降低,酶的催化作用也會受到影響.當(dāng)反應(yīng)溫度為65℃時,疏水改性效果最差,材料吸水量為9.40g/g.漆酶屬于低溫酶,溫度過高會讓酶蛋白變性以及失活,所以下述實驗中設(shè)定改性溫度為35℃.2.1.3 漆酶用量的影響
如圖3所示.當(dāng)實驗不添加漆酶時,材料吸水量為16.1g/g,較原材料吸水稍大2.34g/g,這是因為高溫水蒸煮及TEMPO氧化作用去除了表面蠟質(zhì)脂質(zhì)、同時使秸稈內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松從而吸水能力增強(qiáng),雖加入了十八胺,但十八胺僅物理吸附在秸稈表面并未與纖維素鏈結(jié)合,其在乙醇超聲清洗后洗脫,未能成功修飾材料.當(dāng)添加漆酶時材料吸水量顯著下降,漆酶使用與否對材料疏水性影響明顯,說明漆酶直接決定了十八胺的接枝效果機(jī)油吸附量先隨漆酶用量的增大而增大,用量達(dá)到100U/g時材料吸油量最大(31.92g/g),吸水量維持在較低水平.過高的酶濃度反而不利于改性效果,此時酶包覆在所形成的聚合物上影響了酶活性的發(fā)揮使其催化氧化反應(yīng)效率降低[26],同時,過量漆酶參與降解秸稈木質(zhì)纖維素,破壞材料內(nèi)部結(jié)構(gòu),所以綜合考慮吸油吸水量與成本的節(jié)約,選擇漆酶使用量100U/g為最優(yōu)改性條件.2.1.4 TEMPO濃度的影響
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]NaOH改性魚骨粉材料對Cd(Ⅱ)的吸附[J]. 羅文文,徐應(yīng)明,王農(nóng),孫約兵. 中國環(huán)境科學(xué). 2019(09)
[2]殼聚糖/改性平菇復(fù)合吸附劑對Cr(Ⅵ)的吸附特性[J]. 王姝凡,徐衛(wèi)華,劉云國,李欣,張薇. 中國環(huán)境科學(xué). 2019(08)
[3]4種油料作物生物質(zhì)吸油性能研究[J]. 李曉君,張世林,韓飛燕,張志軍,李會珍,陳鐵. 中國油脂. 2019(02)
[4]木質(zhì)素酶法處理含油廢水的研究[J]. 劉云慶,王興磊,李強(qiáng),張藝. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(01)
[5]常見吸油材料的研究進(jìn)展及展望[J]. 楊雙華,邵高聳,盧林剛. 應(yīng)用化工. 2019(04)
[6]漆酶降解梗絲中木質(zhì)素工藝條件的優(yōu)化[J]. 李曉,王宇,姚二民,丁美宙,晉照普,李全勝,劉強(qiáng),顧小燕. 食品與生物技術(shù)學(xué)報. 2019(01)
[7]耐腐蝕超疏水銅網(wǎng)的制備及其在油水分離中的應(yīng)用[J]. 羅曉民,魏夢媛,曹敏. 材料工程. 2018(05)
[8]Al改性檸條生物炭對P的吸附特性及其機(jī)制[J]. 王彤彤,崔慶亮,王麗麗,譚連帥,孫層層,鄭紀(jì)勇. 中國環(huán)境科學(xué). 2018(06)
[9]生物改性玉米秸稈處理溢油污染水體的研究[J]. 彭丹,黨志,鄭劉春. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[10]稻糠基磁性高吸油材料的仿生制備及性能研究[J]. 李旭,汪子孺,楊莉,張振東,張友婷,杜毅帆. 材料導(dǎo)報. 2018(02)
本文編號：2918821
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