多孔聚脲微球的制备及应用
以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为单体，质量比为3:7的水与丙酮的混合溶液为溶剂， SiO2纳米颗粒为模板通过沉淀聚合制备SiO2/聚脲复合微球，用NaOH溶液刻蚀掉SiO2后得到多孔聚脲微球。对不同实验条件下制得的聚脲多孔微球的孔结构、粒径及单分散性和胺基含量进行了表征，探讨了刻蚀过程中NaOH的用量及时间。结果表明，聚合时间为4 h时，聚合反应完全。NaOH与SiO2摩尔比为10时，将聚脲/SiO2复合微球置于NaOH溶液中处理18 h即可将SiO2去除。当IPDI质量为体系总质量的3 wt％时，聚合反应温度从30℃升高到50℃，反应体系中不加SiO2时，只有在30℃下可制得单分散聚脲微球，加入SiO2纳米颗粒后在30~50℃均能制得单分散聚脲多孔微球。SiO2颗粒用量在IPDI质量的140 wt%及以下均可制得单分散聚脲多孔微球。改变SiO2纳米颗粒粒径来达到多孔聚脲微球的孔径可控。改变IPDI用量可制得粒径在1.8μm~10.0μm之间的单分散聚脲多孔微球，聚脲多孔微球的胺基含量在0.66~1.86×10-4 mol/g之间。 将制得的单分散多孔聚脲微球用戊二醛改性，使表面的胺基与戊二醛反应，将多孔聚脲微球功能化，然后分别将漆酶和脂肪酶固定在功能化的多孔聚脲微球上，测固定后漆酶和脂肪酶的活性，并与游离酶活性作比较。 在漆酶固定中，以2,2-联氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)为催化反应的底物测试了游离漆酶和固定漆酶的活性。结果表明，在最佳酶固定条件下即固定反应温度为40℃，缓冲液pH为4.0，反应4 h，1 mg多孔聚脲微球上可固定0.4629 mg的漆酶。漆酶催化ABTS过程中，在催化反应温度为30℃，缓冲液pH为4.0时，游离漆酶的活性为4.6699 U/mg，多孔聚脲微球上固定的漆酶活性为0.5857 U/mg。在多孔聚脲微球上固定的漆酶的活性为游离漆酶活性的12.54%。固定后漆酶的活性太低，说明本实验制得的多孔聚脲微球不适用于固定该漆酶。 在脂肪酶固定化过程中，以棕榈酸对硝基苯酯为催化反应底物对游离酶及固定酶进行了活性检测。结果表明，在固定反应温度为30℃，缓冲液pH为8.0，反应6 h，1 mg多孔聚脲微球上可固定脂肪酶的质量为0.7544 mg；在催化反应温度为50℃时，游离脂肪酶的活性为40745 U/g，在最佳固定条件下，多孔聚脲微球上固定的脂肪酶的活性为32665 U/g。固定后脂肪酶的活性为游离酶活性的80.17%，固定后脂肪酶保留了较高的活性。
沉淀聚合;单分散多孔聚脲微球;纳米颗粒;胺基含量;漆酶;脂肪酶
济南大学
硕士
化学
朱晓丽
2015
中文
TB383
61
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）