一种磁性光酶复合催化剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种磁性光酶复合催化剂及其制备方法，所述磁性光酶复合催化剂为固定化在经过表面功能化的磁性纳米TiO₂上的漆酶，尤其是固定化在铜离子鳌合修饰的磁性纳米TiO₂颗粒上的漆酶。本发明提供的磁性光酶复合催化剂实现了催化氧化过程中电子在漆酶与TiO₂间的传递，解决了漆酶从底物接受电子速率慢和光生电子与O₂结合缓慢的问题，利用酶催化和光催化的协同作用提高催化氧化效率，可实现对氧化还原电位较高底物及大分子底物的氧化，该催化剂具有超顺磁性，可以在外加磁场的作用下进行方便有效的控制和分离，制备工艺简单，易于放大。

主权项

一种磁性光酶复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述磁性光酶复合催化剂为固定化在磁性纳米TiO₂上的漆酶，所述的磁性纳米TiO₂为经过铜离子鳌合修饰的磁性纳米TiO₂，所述漆酶与铜离子鳌合修饰的磁性纳米TiO₂的质量比为1:1‑1:20(w/w)，所述铜离子鳌合修饰的磁性纳米TiO₂的Fe₃O₄含量为1‑4wt％，所述漆酶选自真菌漆酶中的1种或至少2种的组合，所述漆酶分子量范围为50‑100kDa；所述方法包括如下步骤：(1)在室温、搅拌条件下，反应体系中依次加入硅烷化试剂、一元醇、磁性纳米TiO₂颗粒、水，其中，基于1重量份硅烷化试剂，加入一元醇40‑60重量份、磁性纳米TiO₂颗粒0.5‑2重量份、水10‑15重量份，调节pH值3‑5；(2)将步骤(1)得到的混合溶液在通入氮气保护、水浴加热和加装回流装置的条件下进行超声辅助的硅烷化反应，经磁分离获得硅烷化磁性纳米TiO₂颗粒；(3)将步骤(2)得到的产物加入到亚氨基二乙酸钠溶液中，在搅拌、通入氮气保护、水浴加热和加装回流装置的条件下进行接枝反应，经磁分离、洗涤后得到具有亚氨基功能团的磁性纳米TiO₂颗粒；(4)将步骤(3)得到的产物加入到的硫酸铜溶液中，室温条件下振荡反应，经磁分离、洗涤后获得铜离子鳌合的磁性纳米TiO₂颗粒；(5)将步骤(4)制备获得的铜离子鳌合修饰的磁性纳米TiO₂颗粒与溶于缓冲液中的游离漆酶混合，在室温条件下，振荡，进行漆酶固定化反应，经磁分离、洗涤后获得所述磁性光酶复合催化剂。