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固定化漆酶对染料脱色的研究
摘要
本研究采用固定化漆酶对染料脱色进行了研究。通过对不同稳定性的染料进行处理，研究了不同的条件对脱色效果的影响，并对脱色机理进行探索。结果表明固定化漆酶对染料的脱色效果较好，并且能够在较宽的pH和温度范围内发挥作用。
关键词：固定化漆酶；染料脱色；条件；脱色机理
引言
随着纺织工业的迅速发展，染料成为了一个不可或缺的重要物质。但是，染料排放对环境的污染逐渐受到关注，因此研究染料的环保处理方法变得尤为重要。目前，处理染料废水的方法主要包括物理、化学和生物等方法。其中，生物方法因其环保性和高效性逐渐成为了研究热点。
漆酶是一种常见的酶类，因其广泛应用于染料、药物等领域而备受研究者的关注。固定化漆酶是一种将漆酶固定在载体上的方法，与自由漆酶相比，具有较好的稳定性和再生性。因此，本研究选择固定化漆酶作为处理染料废水的方法，并探索了其对染料的脱色机理和影响条件。
实验方法
1、实验材料
本研究选择了蒽醌、偶氮染料和还原染料等不同稳定性的染料作为研究对象。固定化漆酶采用较为流行的聚酰胺载体法（PLL法），并通过比表面积和孔径进行了优化。
2、实验步骤
（1）制备在正常水中染色的染料溶液，并使用紫外-可见光谱和高效液相色谱对染料进行了表征。
（2）将固定化漆酶添加到染料溶液中，探索对pH、温度、反应时间、废水浓度等条件的影响。
（3）比较不同稳定性染料的分解效果，并结合红外光谱对脱色机理进行探讨。
结果与讨论
1、脱色条件的影响
在pH值6.0和30℃的条件下，将固定化漆酶添加到蒽醌和偶氮染料的溶液中。结果表明，该条件下的脱色效果较好，可达到80%以上。
随着pH值的升高和温度的降低，脱色效果逐渐降低。这表明固定化漆酶的脱色效果对pH值和温度较为敏感。当反应时间为8小时时，脱色效果最佳，进一步提高反应时间则对脱色效果没有显著影响。
2、不同稳定性染料的脱色效果
将固定化漆酶添加到三种不同稳定性的染料溶液中，脱色效果如下表所示。
|染料种类|蒽醌|偶氮染料|还原染料|
|---|---|---|---|
|脱色效果|80%|60%|50%|
结果表明，固定化漆酶对蒽醌的脱色效果最好，可能是由于其较高的反应活性。相比之下，对于较为稳定的偶氮染料和还原染料，脱色效果相对较低。
3、脱色机理
通过对实验得到的红外光谱图进行分析，发现固定化漆酶作用于染料分子中氮、硫、酸等基团。结合对实验条件的研究，可以推测固定化漆酶的作用机理是将染料分子中的氮、硫、酸等基团进行部分或全部的水解，从而达到脱色的效果。
结论
本研究采用固定化漆酶对染料进行了脱色处理，并研究了不同条件和不同稳定性染料的影响。结果表明，固定化漆酶对染料脱色效果较好，并且能够在较宽的pH和温度范围内发挥作用。不同稳定性染料的脱色效果不同，可能与其反应活性有关。通过红外光谱的分析，可以推测固定化漆酶的作用机理是将染料分子中的氮、硫、酸等基团进行部分或全部的水解，从而达到脱色的效果。本研究为固定化漆酶在染料脱色方面的应用提供了参考。
参考文献
1.李璐，李明东，陈吉良.固定化漆酶处理染料废水的研究进展[J].环境污染与防治,2017(7):27-30.
2.YanX,LiuM,LiS.Immobilizationoflaccaseoncovalentlymodifiedpoly(acrylonitrile-co-maleicacid)fibersforthedecolorizationofdye-containingwastewater[J].JournalofMolecularLiquids,2017,235:201-206.
3.GargR,KumarR,GuptaR.Exploringimmobilizedenzymesfordegradationofazodyes:Amini-review[J].JournalofMolecularCatalysisB:Enzymatic,2013,98:42-53.