磁性Fe3O4@SiO2@介孔SiO2空心微球的制備及漆酶固定化

李群艷，孫路瑤，常其飛，周運(yùn)爐

（北京工業(yè)大學(xué)材料與制造學(xué)部，北京 100124）

生物催化技術(shù)的衍生和發(fā)展給21世紀(jì)的世界經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了重大發(fā)展，其中生物酶是一種對(duì)環(huán)境友好、高效無(wú)毒的催化劑，但是游離態(tài)的生物酶穩(wěn)定性差、易失活、難以回收、重復(fù)利用率低。與游離酶相比，酶固定化技術(shù)的出現(xiàn)針對(duì)這些問(wèn)題起到了很重要的作用，因而固定化酶技術(shù)具有很大的發(fā)展?jié)摿Α４判越榭譙iO具備介孔構(gòu)造的同時(shí)兼具優(yōu)異的磁分離回收性能，成為生物酶固定化方向的研究熱點(diǎn)。Xue等通過(guò)溶劑熱法和水熱結(jié)晶法相結(jié)合制備出磁性介孔SiO，這種磁性介孔SiO介孔孔徑為2.98nm，比表面積為404～442m/g，具有高飽和磁化強(qiáng)度，為17.7～33.5emu/g。采用這種微球?qū)χ久高M(jìn)行固定化后，結(jié)果表明，游離酶的催化活性遠(yuǎn)不如固定化酶分子，且十分容易通過(guò)磁體與反應(yīng)系統(tǒng)分離，重復(fù)使用5 次，還能保存高達(dá)90%的初始活性。Fu 等通過(guò)一步反應(yīng)制備出磁性介孔SiO微球，這種微球尺寸在200nm左右，包覆的殼層約50nm厚，介孔尺寸為4.2nm，比表面積為548m/g，孔容為0.3cm/g。樣品的飽和磁化強(qiáng)度為42emu/g，在外加磁場(chǎng)下能夠完成樣品的迅速分離。以往的研究表明，SiO材料的內(nèi)部孔道結(jié)構(gòu)是影響酶固定化性能的主要因素。在近些年的研究報(bào)道中，磁性介孔SiO材料的相關(guān)合成大多是在堿性環(huán)境中進(jìn)行的，而酸性條件方面還缺乏細(xì)致的研究報(bào)道。酸性環(huán)境可以使硅烷水解反應(yīng)加快，同時(shí)妨礙硅氧烷鍵之間的縮合，只能在聚合物的末端進(jìn)行反應(yīng)，可以得到不同微觀結(jié)構(gòu)的介孔SiO材料。……