超顺磁性氧化石墨烯复合材料固定辣根过氧化物酶催化去除氯酚

采用超声辅助共沉淀法成功地将磁性Fe3O4纳米颗粒沉积在氧化石墨烯表面,利用透射电镜、磁滞回归曲线和X射线光电子能谱对材料进行了表征。将该材料作为载体固定辣根过氧化物酶,考察了固定化酶催化2-氯酚、4-氯酚和2,4-二氯酚降解反应,研究了溶液pH值、反应温度、反应时间、H2O2和氯酚浓度以及固定化酶用量对酚类物质去除率的影响。基于取代基数量和位置不同,去除率排序为2-氯酚<4-氯酚<2,4-二氯酚。另外,采用GC-MS研究了降解过程中的氧化产物。固定化酶的生化性质研究表明,固定化酶比游离酶具有更好的储存稳定性、pH稳定性和热稳定性。经过4次循环利用,固定化酶仍保留66%的活性,说明磁性纳米材料可以分离回收并重复利用,在污水处理领域具有应用前景。     

氧化石墨烯在辣根过氧化物酶传感器中的应用研究

本文研究氧化石墨烯的合成方法及其在生物传感器中的应用.通过Hummer法氧化天然石墨粉制得氧化石墨,在蒸馏水中利用超声分散将氧化石墨剥片,从而合成了氧化石墨烯(GO).通过透射电镜图表征了氧化石墨烯的形貌并通过红外光谱证实氧化石墨烯的形成.将所合成的氧化石墨烯与三角形貌的金纳米颗粒(prism AuNPs)、辣根过氧化...     

辣根过氧化物酶催化过氧化氢氧化隐性亮绿显色反应的研究

以隐性亮绿 (RBG)为氢供体底物 ,研究了辣根过氧化物酶 -H2 O2 -RBG显色反应体系的酶催化特性。在 p H 5.0～ 6.0的条件下反应形成的酶催化产物亮绿 (BG)于 63 0 .6nm处有最大吸收 ,该显色反应测定 H2 O2 的表观摩尔吸光系数为 5.64×1 0 4 L·mol- 1·cm- 1,线性范围为 3 .55× 1 0 - 8～ 6.0× 1 0 - 6 mol/ L,检出限为 3 .55×1 0 - 8mol/ L。方法用于雨水中痕量 H2 O2 的测定 ,结果满意     

金负载氧化石墨烯/PDPB复合材料用于同步去除六价铬离子和苯酚（英文）

近年来,电镀和染料行业工业废水中排放的有机污染物和重金属离子严重危害着环境.构建无机-有机新型纳米材料用于光催化去除重金属离子和有机污染物受到了广泛的关注.共轭聚合物因其低廉的制造成本,快速的电子传送能力,优秀的电化学性能和高的机械性能,它们作为一类新能源材料已经快速发展起来.Remita等使用软模板方法制备的一种共轭聚合物聚1,4-二苯基丁二炔(PDPB)在可见光下对苯酚表现出较好的去除率.然而,聚合物PDPB的一些缺陷限制了其应用,比如高的疏水特性和快速的光生电子-空穴复合.因此,我们引入氧化石墨烯(GO)和金纳米粒子来提高PDPB的光催化活性.通过简单的机械搅拌和光还原方法制备了Au-GO/PDPB复合材料.通过TEM,XRD,XPS,固体紫外和光电流测试等技术对催化剂进行了一系列表征,结果发现氧化石墨烯作为优秀的电子传送基地,金纳米粒子作为电子捕获剂,在空间上实现了电子空穴的空间隔离,从而大大提高了Au-GO/PDPB复合材料对于六价铬离子和苯酚的同步光去除的光催化活性.XPS表征和TEM图像表明了GO和Au纳米粒子的存在.其PDPB有着纳米纤维的结构,宽度在20 nm左右,长度在几个微米.当复合了氧化石墨烯后,可以明显看出氧化石墨烯的形态,进一步光还原负载金纳米粒子,同样可以在TEM图中观察到金纳米粒子的存在,其直径在10 nm左右.之后通过光催化同步去除六价铬离子和苯酚来探究Au-GO/PDPB复合材料的活性,结果表明所制备的Au-GO/PDPB比纯的PDPB有着增强的光催化活性在同步光去除六价铬离子(Cr(VI))和苯酚中.更进一步地是,我们同样确定了GO和Au纳米离子的最佳负载量,结果发现,Au1-GO2/PDPB复合材料(金的负载量为1 wt%,氧化石墨烯的负载量为2 wt%)在所有催化剂中有着最好的光催化活性,其在4 h内对苯酚的去除率达到49.4%,相应的对于六价铬离子的还原率达到了77.4%.我们的研究提供了一种构建有机-无机杂化复合材料的方法,其在太阳光下对于有机污染物和重金属离子的同步去除有着高的光催化活性.     

催化荧光光度法测定辣根过氧化物酶及甲胎蛋白

建立了催化动力学荧光光度法测定辣根过氧化物酶（ＨＲＰ）及人甲胎蛋白（ＡＦＰ）的新方法。在含ＴｒｉｔｏｒＸ－１００的磷酸盐缓冲溶液中,辣根过氧化氢氧化邻苯二胺的产物２,３－二氨基吩嗪的荧光强度有明显的增强。在一定的实验条件下,该产物的荧光强度与ＨＲＰ的量成正比,方法对ＨＲＰ的线性范围为１０～２００pg,线性相关系数为０．９９５６,最低检出下限可达８pg,其相对标准偏差为３．２％（n＝１０）。应用此测定体     

氯过氧化物酶修饰电极催化氧化肉桂醇的研究

将氯过氧化物酶(Chloroperoxidase,CPO)与双十二烷基溴化铵(DDAB)形成的类生物膜滴涂到Nation修饰的玻碳电极表面,再滴涂壳聚糖制得Chi/CPO-DDA B/Nafion/GC修饰电极.循环伏安曲线上可以观察到一对可逆的氧化还原电流峰,表明CPO与电极之间发生了直接的电子传递.该修饰电极可有效地催化O2还原为H2O2,产生的H2O2作为氧源与电极上的CPO结合进一步催化氧化肉桂醇,产物经气质联用色谱、以及红外光谱测试鉴定为肉桂醛,总的肉桂醛转化量达到80500mol/mol CPO,为高效专一获得末端醛提供了一种绿色合成方法.此外,还讨论了壳聚糖对提高修饰电极稳定性的作用.     

过氧化物酶催化酚聚合的研究

研究过氧化物酶在非水介质中催化酚类化合物的聚合。探讨了有机溶剂的浓度，溶剂极性，体系ＰＨ值、酶浓度等因素对聚酚分子量的影响；分析了聚酚的链结构。结果表明，酚分子之间通过酚羟基的邻位或对位相互连结。形成了分子链上带有酚羟基的聚酚树脂；通过调节聚合参数，可以改变聚酚的分子量。     

催化湿式共氧化法同时去除硝基苯和苯酚（英文）

在150–210 oC,1.0 MPa氧分压条件下,对催化湿式共氧化法同时去除硝基苯和苯酚进行了研究.与无催化剂共氧化降解苯酚和硝基苯相比,均相催化剂的加入极大提高了苯酚和硝基苯的去除.在所研究的过渡金属催化剂中,Cu2+,Co2+和Ni2+是有效的催化剂,其中Cu2+的催化活性最好.引发剂苯酚的连续加入模式对硝基苯的去除有很大的促进作用,分批加入苯酚的促进作用更明显.在200 oC,以Cu2+为催化剂,苯酚分两次加入,反应1 h,硝基苯去除率达到95%.这种催化共氧化体系以及分批进样引发剂的反应模式对有效去除环境中其它有机污染物提供了一种方法.     

磺甲基化木质素的辣根过氧化物酶催化聚合研究

以碱木质素为原料,采用磺甲基化反应,得到磺甲基化木质素(SAL),并进一步采用辣根过氧化物酶(HRP)催化以提高其分子量,制备了高分子量高磺化度磺甲基化木质素(HPSAL).采用凝胶渗透色谱、红外光谱、核磁共振氢谱、紫外光谱和顶空气相色谱等研究了改性前后SAL的结构特征.结果表明,经HRP催化后,与SAL相比,HPSAL的重均分子量和磺化度显著增加,分别提高20倍和30%以上,羧基含量升高,而甲氧基和酚羟基含量降低.HRP使SAL形成酚氧自由基,活化其酚羟基的邻、对和侧链Cβ位,增加磺化反应活性,而磺化度的提高又有利于增加HRP催化SAL的聚合反应活性,其聚合方式主要为β-O-4'、β-β'、β-1'和β-5'联结.分子模拟结果表明,甲氧基含量的降低和磺酸基含量的增加能显著提高以β-O-4'连接键为主的聚合反应活性.     

磁性纳米粒子固定辣根过氧化物酶的生物传感器

利用FeSO4与FeCl3合成了磁性Fe3O4纳米粒子,并进一步利用3-氨丙基-3-乙氧基硅烷(APS)和戊二醛溶液将辣根过氧化物酶共价固定于该磁性纳米粒子表面,研究了该磁性颗粒的磁学性能,通过磁力将其修饰于固体石蜡碳糊电极表面制成了酶修饰电极。考察了该传感器对H2O2的电化学响应。该生物传感器可对H2O2进行测定,线性范围为1.2×10-7~8.3×10-5mol/L;检出限为4.5×10-8mol/L。利用磁性纳米粒子所制得的酶修饰电极具有催化性能高、稳定性好、造价低和修饰层易更新等优点,有望得到更多的实际应用。     

溴氧化铋/石墨烯可见光下光催化氧化脱硫的研究（英文）

采用水热法制备了BiOBr/石墨光催化剂,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、固体荧光(PL)和紫外-可见漫反射光谱(UV-visDRS)等方法对其进行表征。以二苯并噻吩的环己烷溶液为模拟油品,考察反应温度、石墨烯负载量和氧化剂H_2O_2用量等条件对BiOBr/石墨光催化氧化脱除模拟油中DBT的性能的影响,不同模型化合物的光催化活性为DBT4,6-DMDBTBT,根据实验结果提出了BiOBr/石墨光催化剂氧化DBT的机理。     

Au-Pd/石墨烯和Au-Pd/碳纳米管催化电化学氧化甲酸（英文）

利用化学还原法合成了石墨烯和碳纳米管负载的Au-Pd纳米粒子.石墨烯负载的Au-Pd纳米粒子(AuPd/G)的粒径远小于碳纳米管负载的Au-Pd纳米粒子(Au-Pd/CNTs)的粒径,且Au-Pd纳米粒子在复合材料上分布均匀.与碳纳米管负载的Au-Pd纳米粒子催化剂相比,石墨烯负载的Au-Pd催化剂对甲酸的催化显示出更好的电催化活性,结果表明作为Au-Pd纳米粒子的基底,石墨烯可以明显提高Au-Pd纳米粒子的电催化活性.在0.1mol/L H_2SO_4中,该纳米修饰电极对甲酸有良好的电催化作用,甲酸在电极上的氧化动力学过程为扩散控制过程.     

酶的光谱电化学研究（Ⅰ）：辣根过氧化物酶的电化学性质

利用薄层光谱电化学技术研究了辣根过氧化物酶(HRP)及其化合物的氧化还原过程。指出HRP可在固体电极上进行直接电子传递,该电极反应不是酶中二硫键的还原,而是血红素辅基中心金属离子的氧化态转变。测定了HRP(Fe~(3+)/Fe~(2+))电对的标准氧化还原电位和电化学动力学参数,讨论了HRP氧化性中间物的电化学性质。     

利用对辣根过氧化物酶催化体系的干扰测定左旋多巴

提出辣根过氧化物酶法分析左旋多巴，方法基于一定条件下左旋多巴对辣根过氧化物酶催化对氯苯酚－４－ＡＡＰ偶联发色体系有干扰，干扰程度与左旋多巴的有浓度有相关性。     

凹土-辣根过氧化物酶复合材料制备及其细胞过氧化氢检测

将辣根过氧化物酶(HRP)固定到凹凸棒石粘土(Attapulgite,简称凹土)表面,制得HRP-凹土纳米复合物(HRP-Attapulgite),并采用电化学阻抗、紫外光谱和红外光谱技术表征了HRP固定化过程.HRP-Attapulgite电化学性质测试表明,凹土能促进HRP的直接电子转移,其循环伏安曲线有一对良好的氧化还原峰,峰电位分别为Epc=-370 mV,Epa=-300 mV,式量电位E0′=-335 mV.凹土表面HRP的H2O2响应电流与浓度(0.3~75μmol·L-1)呈线性关系.该电极可用于巨噬细胞中微量H2O2的测定.     

明胶固定辣根过氧化物酶制备H_2O_2传感器

用明胶将辣根过氧化物酶(HRP)固定于多壁碳纳米管(MWNT)和茜素红(AR)修饰的玻碳(GC)电极上,制成HRP生物传感器(HRP/AR/MWNT/GC),然后在3%戊二醛(GA)中进行交联改性,以克服明胶膜易溶胀的缺点,并提高膜的稳定性.同时详细探讨了该传感器对H2O2的响应性能,并优化了实验条件.结果表明,该传感器对H2O2的线性响应范围为5.0×10-6～1.0×10-3mol/L,线性相关系数为0.9932,检出限为1.0×10-7mol/L,且放于4℃环境30d后,峰电流值约为原来的72.1%.该传感器响应快速,灵敏度高,且具有良好的重现性、稳定性及较长的使用寿命,具有潜在的应用价值.     

离子液体/季铵盐辅助氯过氧化物酶促氧化合成聚酚

基于氯过氧化物酶(CPO)催化氧化苯酚衍生物单体,建立了一个聚酚的绿色合成体系.以对苯基苯酚、对甲基苯酚、4-乙基苯酚、对羟基肉桂酸、对异丙基苯酚和邻甲基苯酚等6种底物为考察对象,以聚合物的产率、聚合度及热稳定性为评价指标,研究了体系中引入离子液体(ILs)或季铵盐(QAS)以及底物结构和反应微环境等对聚合反应和聚合物性质的影响.结果表明,引入少量咪唑类ILs或QAS可有效提高产物收率,其中ILs/QAS的阳离子基团越大和疏水链越短,越有利于酶催化聚合反应的进行;而ILs/QAS添加量的影响则呈现"钟罩"型规律.同时,苯酚对位取代远比邻位取代有利于聚合反应进行;而对位取代基中烷基类给电子基团比芳香基取代更有优势,所得聚合物的聚合度和热稳定性相对增大,但随着取代基团的增大,其空间位阻不利于聚合物产率的提高;反应体系的p H应控制在弱酸性至近中性,以避免竞争性的副反应的发生;而氧化剂H_2O_2则需要采用间歇式加入以抑制瞬时过浓导致CPO活性中心卟啉环的氧化损伤.基于CPO的活性中心结构分析了聚合机理.     

基于氧化还原反应界面可视化定量检测辣根过氧化物酶

该文建立了一种可视化的、基于氧化还原反应界面移动距离定量检测辣根过氧化物酶(HRP)的方法。比较了隐色结晶紫显色体系和3,3′,5,5′-四甲基联苯胺显色体系对HRP的显色效率,并构建了基于3,3′,5,5′-四甲基联苯胺显色体系的氧化还原反应电泳滴定模型。同时,文中还设计了适用于该模型的小型化、便携式滴定检测芯片,并对滴定通道凝胶中组分进行了优化。结果表明,界面移动距离与HRP浓度存在对数线性关系,检测灵敏度可达0.002 mg/L,且可在10 min内完成HRP的裸眼检测。该方法不需要配备信号读取装置,用户只需要读取有色界面移动的距离即可实现对待测物的可视化定量检测,对于即时检测具有潜在的应用价值。     

甲醛催化氧化催化剂的研究进展（英文）

甲醛是致癌致畸物并具有较强的光化学活性.它既来源于纺织、农药、板材或其他精细化学品的生产过程,又来源于机动车尾气和室内各种装潢材料.为了人体健康和大气环境去除甲醛非常必要.用催化氧化法去除甲醛是一种很有前景的技术,但是该技术的关键是研究和发展催化剂.近年来,用于甲醛氧化的催化剂主要分为贵金属催化剂和过渡金属氧化物催化剂.贵金属催化剂是将Pt,Pd,Au,Ag等贵金属负载在不同类型的载体上而制得.载体可分为常见载体、传统金属氧化物载体和特殊形貌金属氧化物载体.常见载体是具有较大比表面积的SiO_2,Al_2O_3,TiO_2和分子筛等.这类载体有利于活性位的暴露以及反应物和产物的吸附和扩散,而且还能增强载体和活性组分的协同作用.负载在常见载体上的不同贵金属催化剂,其甲醛氧化活性从强到弱排列是:PtPdRhAuAg.用这种载体制备的催化剂具有很出色的应用前景.比如Na-Pt/TiO_2是甲醛氧化活性最好的催化剂,目前己被应用在空气净化器中,其次是Pt/TiO_2和Pd/TiO_2.传统金属氧化物载体主要是采用沉淀法、共沉淀法制备的CeO_2,Fe_2O_3,Co_3O_4,MnO_2及其复合氧化物,这类载体负载Pt的催化剂仍然具有出色的室温催化性能,如Pt/MnO_x-CeO_2和Pt/Fe_2O_3等.虽然Pt负载型催化剂应用前景很好,但是其成本较高,工业生产和普及受到限制.用传统金属氧化物载体制备的催化剂如Au/CeO_2,Ag/MnO_x-CeO_2和Ag/CeO_2等同样具有良好的发展前景.对于提高甲醛氧化活性来说,载体的选择至关重要.未来研究趋势可能是甲醛氧化负载型催化剂更多的会选择Ag或Au作为活性组分,而一些有潜力的传统金属氧化物载体将被使用不同的制备方法进一步改良.目前,拥有棒状、球状、孔状等特殊形貌的金属氧化物载体因为它们本身的催化活性要优于用沉淀法制备的传统金属氧化物催化剂,因此,将Ag或Au负载在这类载体上制备的催化剂具有更好的应用前景,如三维(3D)有序大孔Au/CeO_2-Co_3O_4,二维有序介孔Au/Co_3O_4-CeO_2和Au/Co_3O_4以及三维有序介孔K-Ag/Co_3O_4等.过渡金属氧化物催化剂,因成本低,资源丰富而受到关注.单一过渡金属氧化物催化剂如锰钾矿型的MnO_2纳米棒或纳米球,介孔MnO_2,Co_3O_4和Cr_2O_3等,具有较好的甲醛氧化催化活性(T_(50)和T_(100)分别小于等于110和140℃).另外,Ce,Sn,Cu和Zr等元素常常被掺杂到MnO_x和Co_3O_4中,制备成复合金属氧化物催化剂,MnO_x-CeO_2具有较好的甲醛催化活性(T_(50)100℃),因为MnO_x和CeO_2较强的相互作用改变了表面活性氧和活性相的数量.目前,复合金属氧化物催化剂氧化甲醛的报道很少.随着制备方法的改变,单一过渡金属氧化物或他们的复合氧化物催化剂可能会成为贵金属催化剂的替代品.目前,如何获得高效、低成本、低温甚至常温去除甲醛的催化剂仍然是一项重要的挑战.特殊形貌的金属氧化物催化剂如3D-Cr_2O_3,3D-Co_3O_4,MnO_2纳米球和纳米棒,在常温下完全转化甲醛仍然是个难以越过的鸿沟.将来,多种形貌的新型纳米金属氧化物及其Au或Ag负载型催化剂的制备和发展会成为一个研究趋势.这种催化剂既能被用于甲醛的催化氧化,也能被用于苯系物或其他VOCs的催化氧化.它能为机动车尾气和工业生产中VOCs产生量的削减提供技术支撑,而VOCs的去除有益于PM2.5浓度的降低和空气质量的恢复.