漆酶_介体氧化降解木素的应用及其机理研究进展

漆酶催化活性中心结构及应用的研究进展

第8卷第2期2000年　6月 纤维素科学与技术 Journal of Cellulose Science and T echnology V ol.8　N o.2 Jun.　2000 综述评论漆酶催化活性中心结构及应用的研究进展Ξ 李光日　余惠生3　付时雨　秦文娟 (中国科学院广州化学研究所纤维素化学开放研究实验室　广州　510650) 文　摘:综述了漆酶催化活性中心结构及应用的研究进展。漆酶的催化 反应发生在铜离子形成的活性中心,但其氧化能力与氨基酸配体有密切 的关系。漆酶可应用于带有羟基或氨基的芳香族单体的聚合反应,偶氮 染料的合成及降解,稠环芳烃的降解去毒等。同时在纸浆的洁净漂白,化 学分析中痕量物质的检测,食品的保鲜及改良和环保等方面有重要应用。 关键词:漆酶,催化活性中心结构 中图法分类号:Q55 0　前　言 漆酶是一类含铜的多酚氧化酶(P—diphenol:oxidoreductase,EC1.10.3.2)。早在1883年,Y oshida从漆树的分泌物中发现了一种蛋白质,它可使油漆迅速固化[1]。1894年Bertrand将这种蛋白质命名为漆酶[2]。随后人们发现这种酶不仅存在于漆树的分泌物中[3～5],而且存在于多种植物[6～8]、昆虫[9,10]和高等真菌中[11～15]。 近年来,漆酶在痕量物质的分析、染料合成与降解、食品性质的改良、环保和皮革工业等领域显示了较高的应用价值。尤其重要的是漆酶在氧化还原介体的协助下具有降解木素的能力[16],可以用于纸浆中残余木素的脱除,有利于发展全无氯的纸浆漂白技术。与传统的氯漂工艺相比,利用漆酶来脱除纸浆中的残余木素,不会产生有毒性的氯酚类化合物,对减少环境污染有着重要的意义。因此漆酶作为一种具有很大的潜在应用价值的酶越来越受到人们的关注。关于漆酶产生方面的研究大多数是以白腐菌为研究对象,只有少数是以细菌[17]为研究对象。王佳玲等人对产漆酶白腐菌菌种,培养方式及产漆酶效果的影响因素等方面做过较为系统的总结[18]。本文将分以下三个方面对近年来有关漆酶的一些研究结果进行扼要的综述。 1　漆酶的催化活性中心结构 漆酶一般以单蛋白体的形式存在,其分子量范围一般是从52K Da到110K Da,也有些漆酶分子的分子量大于110K Da。不同来源的漆酶其分子被不同程度地糖基化,碳水化合物含量占10%～45%(质量分数),一般情况下真菌漆酶的碳水化合物含量要低于植物漆酶的碳水化合物含量[19]。含有糖基的蛋白不易结晶,为了研究漆酶蛋白多肽的 收稿日期:2000-01-06 国家自然科学基金和广东省科学基金资助课题 3通讯联系人

降解技术原理和过程简介

降解技术原理和过程简介 ●技术原理 我们都知道，大多数塑料制品是以从石油中提炼出来的人造聚合物（如聚乙烯和聚丙烯）为主要原料的，它之所以在自然环境中不易被生物降解，就是因为这些人造聚合物的巨大分子结构（约250,000摩尔质量），抑制了自然界中的微生物将其当成碳源进行生物消化的能力。因此，要想使人造聚合物中的高分子被生物转化而降解，首先必须设法使它们的分子量降低至自然界中化学品的水平（5,000到10,000摩尔质量）。而这个目标我们是完全可以通过被称为“Norrish”的化学反应----即跟某些金属离子（所谓的“预氧化剂”，现在市面上许多产品都是用金属盐作为预降解离子的原料）的接触反应来实现的。这些游离基的过氧化反应可以总结如下： 这个过程通过游离基种和金属离子的再生不断重复。 随着分子量的降低，聚合物开始变脆并且易碎。当分子量降低至10,000摩尔质量以后，就很容易被自然界的微生物比如细菌和真菌侵蚀了。而此时如果能够提供一个适合微生物菌类大量滋长的温床（如天然植物纤维素），则降解的第二步，即微生物的吞噬----消化----转化过程就开始了。这个自然分解过程逐渐把分子量降低的聚合物转变成生物量，直到最后完全变成二氧化碳、水和生物量。 正是基于对这个原理的领会，生物完全降解塑料添加剂就特含了两种促使降解的关键物质：一种是吸聚微生物滋生的、以天然植物纤

维素为主要成分的复合物；一种是由某些无毒性的非重金属离子构成的预降解成分，通过两者的共同作用实现降解 目的。 ●降解过程 综合其技术原理，我们可以较为通俗的理解其降解过程：在自然环境下，首先通过非重金属离子预降解成分吸收并集聚起来的热能促成最初的热氧降解，使塑料中含有的酯基、醚基、酰胺基等生物降解高分子链，在自然环境下被裂断为能被微生物吞噬并转化的小分子链，然后，通过添加剂中的植物纤维素滋生出各种微生物菌类，并在膜的里里外外迅速繁殖，那么这些微生物繁殖生长的过程，就是不断把大大小小的膜啃噬的越来越小，并最终被微生物转化为二氧化碳、水和生物量的过程。

真菌漆酶的研究进展及其应用前景

万方数据

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真菌漆酶的研究进展及其应用前景 作者：周雪婷， 张跃华， 罗志文， 潘亭如， 缪天琳 作者单位：佳木斯大学,黑龙江佳木斯,154007 刊名： 农业与技术 英文刊名：Agriculture & Technology 年，卷(期)：2012,32(9) 参考文献(33条) 1.王光辉;季立才中国漆树漆酶的底物专一性 1989 2.Nina H;Laura-Leena K Crystal structure of a laccase from Melanocarpus albomyces with an intact trinuclear coper site 2002(08) 3.雷福厚;蓝虹云漆树漆酶和真菌漆酶的异同研究[期刊论文]-中国生漆 2003(01) 4.李慧蓉白腐真菌生物学和生物技术 2005 5.Harald Claus Laccases:structure.reactions,distrihution 2004(35) 6.张丽白腐真菌产漆酶对染料废水降解的研究 2004 7.张敏;肖亚中;龚为民真菌漆酶的结构与功能[期刊论文]-生物学杂志 2003(20) 8.Gimifreda L;Xu F;Bollag J-M Laccases:a useful group of oxido reductive enzymes 1999(03) 9.Xu F;Kulys J J;Duke K Redox Chemistry in Laccase-Catalyzed Oxidation of N-Hydroxy Compounds 2000(66) 10.堵国成;赵政;陈坚真菌漆酶的酶活测定及其在织物染料生物脱色中的应用[期刊论文]-江南大学学报（自然科学版） 2003(02) 11.缪静;姜竹茂漆酶的最新研究进展[期刊论文]-烟台师范学院学报(自然科学版) 2001(17) 12.刘尚旭;赖寒木质素降解酶的分子生物学研究进展[期刊论文]-重庆教育学院学报 2001(14) 13.何为;詹怀宇;王习文;伍红一种改进的漆酶酶活检测方法[期刊论文]-华南理工大学学报（自然科学版） 2003(31) 14.季立才;胡培植漆酶结构,功能及应用 1996(18) 15.侯红漫白腐菌Pleurotus ostreatus漆酶及对蒽醌染料和碱木素脱色的研究 2004 16.Huang Z Y;Huang H P;CaiR X Organic solvent enhanced spectrofluorin etric method for determition of laccase activity 1998(01) 17.Badiani M;Felici M;Luna M Laccase assay by means of highperfomance liquid chromatography 1983(02) 18.Wood D.A Production,Purification and Properties of Extracelluar laccase of Agaricus bisporus 1980(17) 19.林俊芳;刘志明;陈晓阳真菌漆酶的酶活测定方法评价[期刊论文]-生物加工过程 2009(04) 20.望天志;李卫莲;万洪文微量热法测定漆酶的活性[期刊论文]-自然杂志 1997(06) 21.Kirk T K;Farrell R L Enzymatic "combustion":The microbial degradation of lignin 1987(10) 22.张爱萍;秦梦华;徐清华漆酶在制浆造纸中的应用研究进展[期刊论文]-中国造纸学报 2004(02) 23.Reid I D Biological pulping in paper manufacture 1991(08) 24.Bergbauer M;Eggert C;Kraepelin G Degradation of chlorinated lignin compounds in a bleach plant effluent by the white-rot fungus Trametes Versicolor 1991(35) 25.林建城酶在食品工业,轻工业和环境保护上的应用分析[期刊论文]-莆田学院学报 2005(02) 26.林鹿;陈嘉翔白腐菌对纸浆CEH漂白废水的脱色、消除毒性和芳香化合物的降解 1996(11) 27.E Rodriguez;MA.Pickard;R Vazquez-Duhalt Industial dye decolorization by laccases from ligninolytic fungi 1999(38) 28.Bollag J M;Myers C Detoxification of aquatic and terrestrial sites through binding of pollutants to humic substances 1992(117-118) 29.Majcherczy A Oxidation of ploycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) by laccase of Trametes versicolor 1998(22) 30.刘涛;曹瑞饪漆酶在环境保护领域中的研究及应用进展[期刊论文]-云南环境科学 2005(03) 31.Collins P J;Kotterman M J J;Field J A;Dobson A Oxidation of Anthracene and Benzo[a]pyrene by Laccase from Trametes versicolor[外文期刊] 1996(12)

铋系半导体材料制备及水污染治理研究进展

铋系半导体材料制备及水污染治理研究进展 发表时间：2019-07-18T09:06:38.667Z 来源：《科技尚品》2019年第3期作者：顾传波董梅 [导读] 近年来，铋系光催化剂因为具有合适的带隙及独特的电子构型和层状结构，在可见光照射下即可表现出优良的光催化性能。无论在有机物降解还是气体净化方面，铋系光催化剂材料都展现出了优越的性能，受到了越来越多的关注。 中芯国际集成电路制造（天津）有限公司 随着环境污染的加剧和能源的短缺，人类已陷入能源危机。寻找有效的高性能新能源来代替不可再生能源，已成为当前人类解决能源危机的有效方法之一。新能源材料是引导和支撑新能源发展的重要基础，是降低碳排放、优化能源结构、实现可持续发展的重要途径。其中，光催化以其室温深度反应和可直接利用太阳能作为光源来驱动反应等独特性能，成为一种理想的环境污染治理技术和洁净能源生产技术。 一、铋系半导体材料制备 1.一元金属铋系化合物。一元铋系光催化剂主要包括氧化铋和硫化铋。目前已经报道的氧化铋有α，β，γ，δ 相( Bi2O3) 和非计量相( Bi2O 2. 33和Bi2O0. 75) 等多种晶态结构氧化铋物理性质的特殊性及晶体形态的多样性使其广泛应用于电子陶瓷、高折光率玻璃、光电材料、核工程、传感器、微电子元件、高温超导材料、核反应堆燃料和催化剂等领域中。氧化铋属于间接带隙半导体，且不同晶相的氧化铋的禁带宽度差别较大，范围约为2 ～ 3. 96 eV，光催化性能差异也较为明显，其中带隙能依次递减，在可见光下都表现出了较好的降解污染物性能，且呈现依次增高的趋势。目前氧化铋的制备方法包括沉淀法、高温煅烧法、静电纺丝法、铋单质氧化法、水热合成法、熔体雾化燃烧法等。 2. 卤氧化铋系化合物。卤氧化铋系半导体材料是近几年来研究最为广泛的一种新型光催化材料，包括氯氧化铋，溴氧化铋和碘氧化铋等，属于四方晶系。随着卤素原子序数的增加，卤氧化铋的禁带宽度呈现逐渐递减的趋势，BiOBr 和BiOI 的带隙能分别在2. 6 和1. 8 eV 左右，具有很好的可见光光催化活性。卤氧化铋制备方法非常简单，常温常压下将含铋盐的溶液与含卤素的钾盐混合搅拌即可得到。通过水解法、微乳液法、溶剂热法、静电纺丝法和固相法等还可制备出光催化性能更为优异的特定形貌纳米卤氧化铋。铋系半导体材料的开发显然有效解决了TiO2的可见光吸收问题，但量子效率低和光生载流子复合依然是铋系光催化剂在光催化过程中亟待解决的难题。近年来研究者们一直努力探索采用各种方法如掺杂、复合、助催化剂负载等手段来改善铋系光催化剂的量子效率，以期获得优异的光催化性能，并将其运用于环境污染物去除。目前，铋系光催化剂在大气净化、有机废水处理、重金属离子去除、杀菌等方面的应用已取得了一系列的重要研究成果。 二、水污染治理研究进展 1.有机染料去除。有机染料广泛应用于纺织、印染、涂层、医药等行业。在这些工业生产过程中，有10% ～ 15% 的有机染料随工业废水排放到周围的水体、土壤及大气中。这些有机染料色度高、毒性大、成分复杂、化学需氧量( COD) 高、化学性质稳定，对生态环境尤其是水环境造成了严重的污染。铋系光催化材料作为光催化领域研究的热点，常常用于降解水中罗丹明B、甲基蓝和亚甲基蓝等染料类化合物。由于染料敏化作用的存在，某些铋系光催化剂( 如碳酸氧铋、卤氧铋等) 即使本身不能吸收可见光，在可见光下也可以快速地使染料褪色。可见光下染料本身先吸收电子被激发，进而向铋系催化剂导带上注入电子，注入的电子进一步和催化剂表面吸附的氧气发生反应，生成超氧自由基、羟基自由基等活性物种。在多种活性物种的共同作用下，染料分子逐步被氧化分解成小分子并最终被矿化成二氧化碳、水等。表征结果显示该界面异质结材料具有较大的比表面积，更重要的是ZnO 的耦合能明显改善BiOI 光生载体的转移，既有效抑制了光生电子和空穴的复合，又显著延长了光生载流子的寿命，因此我们将p-n 型ZnO/BiOI 异质结的超高光催化活性归结为该材料的高比表面积和界面异质结结构。 2.有机农药去除。我国是农业生产大国，有机农药( 原药) 的年使用量高达数十万吨。虽然农药在农业病虫草害防治方面具有重要应用，但是近年来的过度使用使其在环境中尤其是水中的残留量日益增多，严重威胁着人类健康。除了有机染料，铋系光催化剂被广泛地用于有机农药光催化降解。例如，在非离子型表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚的辅助下，将Bi2WO6用于疏水性抗生素诺氟沙星的可见光催化降解。结果表明，适量的会吸附在Bi2WO6表面，促进诺氟沙星的吸附、降解; 当TX100 浓度为0. 25 mM，pH 值为9 时，降解效果最佳。此外，他们还通过捕获剂实验探明了起决定作用的活性物种，利用高效液相色谱-串联质谱联用仪( HPLC /MS /MS) 检测了诺氟沙星降解的中间产物，并提出了可能的降解历程。由此可见，铋系半导体材料在染料、农药和抗生素等难降解有机污染物的可见光去除上具有极大的应用前景，虽然催化剂和改性方法的不同在一定程度上改变了铋系半导体的光催化机理，但其深度降解有机污染物的根本原因在于利用可见光下其表面所产生的多种类型氧化性活性物(空穴、羟基自由基、超氧负离子和单线态氧等) 的氧化还原协同作用。 3. 无机废水处理。无机废水主要源于现代化工、冶铁、采矿等部门在生产过程中所排出的废水，且多数含有强氧化物、重金属离子、高价态盐等有害物质，对人类和环境都造成了危害。其中重金属离子可通过迁移逐步在植物和其他生物体内富集，进而通过食物链转至人体或牲畜体内蓄积，对动植物乃至人类造成更大的危害。目前，无机废水的治理已经引起了广泛关注。现有的处理技术包括化学沉淀法、活性炭吸附法、湿法氧化法等。但这几类治理方法均存在成本高、易造成二次污染等缺点。而光催化因为以太阳能为直接驱动力，具有环境友好、循环可逆等优点，受到研究者的广泛青睐。由此可见，铋系半导体材料不仅可以通过其表面强氧化性活性物种实现有机污染物的深度氧化，还可以利用其导带电子的还原能力有效还原重金属离子和溴酸根等。鉴于实际废水的复杂性，利用铋系光催化剂同时实现有机污染物和高价态有毒离子的去除显然具有重大意义。 三、发展态势 铋系半导体作为一种新型的光催化剂，尽管其在紫外光和可见光照射下均具有较好的光催化性能，但其研究尚未成熟，还存在一些问题。１）目前已开发的新型光催化剂，其光催化反应机理的研究还处于设想与推测阶段，需要通过不断的实验进一步进行验证。换言之，只有通过深入的研究和实践，才能使得新型光催化剂实用化。２）光催化剂的固化一直是光催化剂应用于实际生活中的主要问题之一。光催化剂的粉体在实际应用时不便回收、多次利用，且容易造成二次污染，因此，光催化剂固化是将来发展的必然趋势。目前主要的固化方法是制备光催化剂薄膜，基板的选择、薄膜与基板的连接、薄膜的制备工艺等都是需要定量定性考虑的问题。３）虽然已开发出多种可见光响应光催化剂，但大部分光量子效率不高。部分光催化剂在可见光区的催化能力也较低，且某些高价铋光催化剂容易失去活性。部分光

植物纤维第二章木素习题

1 木素的结构单元有哪些类型？试比较针叶木、阔叶 木和禾本科植物的木素结构单元组成的特点。 2 常用的木素分离方法有哪些？什么方法分离得到的 木素比较接近原本木素？ 3 如何从纸浆中提取木素？ 4 测定植物原料的木素含量的方法主要有哪几种？请 分别说明其理由。 5 如何测定溶液中的木素含量？ 6 木素的三大功能基分别是什么？并简述各自的特点 7 木素结构单元间的联接键有哪几种类型？并说明其比例及化学稳定性。 8 解释缩合型联接的概念并说明化学法制浆时木素在什么情况下会发生缩合反应？缩合反应对制浆造纸的影响。 9 试述光谱技术和色谱技术在木素化学研究领域中的应用。 10 用英文解释LCC。 11 试述碱法蒸煮和酸法蒸煮中的亲核试剂类型，并比较它们的亲核性 12 试述烧碱法蒸煮中木素的反应类型。 13 硫酸盐法蒸煮脱木素反应有什么特点？ 14 酸性亚硫酸盐法制浆与碱法制浆脱木素有什 么不同？ 15 试述次氯酸盐、二氧化氯、过氧化氢和氧与 木素发生哪些反应？并简述作为漂剂各自的 特点。 16 叙述木素的结构单元在酸、碱介质中基本变 化规律？ Please hand in your homework next Tuesday !

牙膏配方 生活 2009-04-13 17:24:25 阅读269 评论0 字号：大中小订阅 含硅牙膏配方 配方1 组分w/% 组分w/% 硅干凝胶10.0 维生素C 2.0 硅气凝胶8.0 香精 1.0 山梨醇糖浆40.0 色素0.0072 钛白粉 1.0 焦磷酸亚锡0.4 K12 1.5 柠檬酸锌三水合物0.5 糖精0.2 去离子水余量 一氟代磷酸钠0.82 配方2 组分w/% 组分w/% 二氧化硅干凝胶14.00 聚乙二醇 5.00 二氧化硅气凝胶8.00 K12（起泡剂） 1.50 单氟磷酸钠0.78 香料 2.00 山梨醇46.72 苯甲酸钠0.10 甘油20.90 糖精钠0.20 CMC 0.30 色料0.50 配方3 组分w/% 组分w/% 氯化硅30.0 氢氧化钠0.08 甘油30.0 植酸五钠 1.0 氟化锡0.5 香兰素0.002 K12 1.0 香精0.7 糖精钠0.2 去离子水余量 氟化物牙膏配方 配方1 组分w/% 组分w/% 十六烷基氟化胺 1.9 山梨醇40 二甲基硅氧烷/硅胶混合物 1.5 甘油10 酶复合物 4.6 硅胶 1.0 木糖醇 5.0 香精 1.0 硫氰酸酯0.1 糖精0.15 肥皂（脂肪酸钠） 1.5 防腐剂0.15 Tween-80 1.4 水30.3 Tween-20 1.4 制备将甘油、山梨醇、木糖醇、硅氧烷/硅胶混合物，加入水溶性混合物，然后加上剩余物料，捏合均匀 制 得氟化胺液体牙膏。

漆酶对环境污染物降解的研究

《环境生物技术》论文 ——漆酶对污染物降解的研究 漆酶对环境污染物降解的研究 摘要：漆酶是一种含铜多酚氧化酶，该酶是一种氨基酸残基在500个左右的单体酶，一般都为酸性蛋白，漆酶的应用集中在以下几方面：生物漂白，环境治理，漆酶降解有害物质，工业废水处理；其他方面的应用；等等。本文进行了漆酶对废水降解的初步研究，并对染料废水的降解机理和部分影响因素进行了一定的分析探讨。 关键词：漆酶、应用、降解机理、影响因素。 漆酶是一种含铜的多酚氧化酶，和植物中的抗坏血酸氧化酶、哺乳动物的血浆铜蓝蛋白属铜蓝氧化酶家族中的同一小族，在结构和功能上存在着许多相似之处。它最早是从日本漆树的汁液中发现的，后来也发现其存在于多种植物、昆虫和高等真菌中【1】。不同来源的漆酶具有不同的催化性质．即使是相同来源，比如同一白腐菌菌种，可分泌多种具有不同性质的漆酶组分，包括氧化能力，酶蛋白分子量，最适pH值、底物的专一性等等…，因此所起的作用是各不相同的。在漆酶降解木素方面已进行了较多较深入的研究，漆酶除了能氧化木质素以外，还被证明能催化多种底物，如酚类化合物及其衍生物、芳胺及其衍生物、羧酸及甾体激素等【2】。由于许多漆酶氧化的底物为环境污染物，因此利用白腐真菌产生的漆酶处理印染废水，降解染料化合物的研究在环境保护中具有十分重要的意义。应用漆酶来实现纸浆的生物漂白正是研究的一个热点【3】；另外，漆酶还具有降解氯化有机物去除环境中有毒污染物毒性的作用，本文就漆酶的这一性质做一介绍。

1 漆酶的催化机理 一般认为生物法降解主要有两种机理在起作用：吸附和降解，以降解为主。生物降解又分为两步：一是染料分子吸附到菌体上，部分透过细胞膜进入细胞体内；二是利用微生物产生的酶催化氧化还原染料分子，破坏不饱和共轭体系，达到去色的目的，中间产物进一步氧化还原分解并最终分解为C02和水或转化为所需的营养物质，组成新的原生质【4】。 根据对漆酶光谱学、动力学和晶体衍射的研究，漆酶催化底物的方式可能如下：底物结合于酶活性中心的I型铜原子位点，通过cys．His途径将其传递给三核位点，该位点进一步把电子传递给结合到活性中心的第二底物氧分子，使之还原为水。整个反应过程需要连续的单电子氧化作用来满足漆酶的充分还原，还原态的酶分子再通过四电子转移传递给分子氧，因此漆酶又被称为分子电池。在此过程中，氧还原很可能分两步进行，两个电子转移产生过氧化氢中间体，该中间体在另两单电子作用下被还原为水。 2 漆酶的主要用途 2. 1 环境治理 生物整治包括染料脱色、工业废水处理和土壤修复等领域。因漆酶对底物的专一性要求不高，含介体的酶催化系统能氧化大范围的化合物，所以在环境污染控制中有广泛的应用。由于合成染料广泛的用于印染工业，目前已超过10，000种。合成染料被人们设计成防水、抗光照、抗氧化的生物难降解化合物，以通常的活性污泥方法处理纺织废水很难达到预期目的，同时存在着花费高和污泥再处理的问题。而筛选的染料降解细菌，对降解的染料结构有高度的专一性，不适用于化学结构多样性的纺织废水处理【5】。 由于漆酶具有降解残余木素、氧化去除有毒氯酚化台物的作用．因此不少研究者尝试将漆酶用于处理含酚的工业废水。效果还是比较显著的。木材剥皮废水中含有有色的酚型化台物，使用漆酶处理该废水。通过催化氧化聚合反应，可去除90％以上的鞣酸类和其他酚型化台物，废水经硫酸铝絮凝后，色度下降82％；同样的混台废水经漆酶处理lh随后经硫酸铝絮凝，由色谱分析证实86％的氯代酚，99％的氯代愈疮木酚和80％的氯代香草醛，92％的氯代儿荣酚可被去除掉。漆酶还可以降低造纸厂漂白车间碱抽提段废水，漆酶经固定化后，可进一步提高漆酶处理废水脱色的有效性，每一单位酶活所降低的废水色度值．就白腐菌处理废水与漆酶处理废水的脱色效果比较而言，白腐菌处理3天可使废水脱色30％-50％，与漆酶处理几小时的脱色效果相近。但随着处理时间的延长，白腐菌总的废水脱色率达到70％一80％，比用漆酶处理的废水的脱色率高20％～30％，这可能是由于白腐菌处理时，分泌出的多种酶所起的协同作用。因此结合使用两种或多种酶可能提高处理废水的效果【6】。

漆酶在制浆造纸中的应用研究进展

收稿日期:2004 07 19(修改稿) 作者简介:张爱萍,女,1980年生;山东轻工业学院硕士研究生;主要研究方向:纤维资源的制浆造纸特性与生物技术应用。 E mail:zhap@https://www.360docs.net/doc/f24310172.html, 漆酶在制浆造纸中的应用研究进展 张爱萍 秦梦华 徐清华 (山东轻工业学院制浆造纸工程省级重点学科,山东济南,250100) 摘 要:漆酶是一种多酚氧化酶,参与木素的降解或聚合,具有氧化木素的能力,在制浆造纸中的应用已拓展到脱墨、漂白、制浆、废水处理、增加湿强性能等诸多方面。本文综述了近年来漆酶在制浆造纸工业中的应用研究进展。关键词:漆酶;脱墨;漂白;湿强中图分类号:Q55 文献标识码:A 文章编号:1000 6842(2004)02 0161 05 漆酶是一种含酮的多酚氧化酶(p diphenol oxidore ductase,EC 1 10 3 2),最早是1883年Yoshida 从漆树的分泌物中发现的[1],以后的研究进一步发现漆酶广泛存在于昆虫、植物和真菌中,尤其在一些能够降解天然木素的白腐菌(T versicolo r )中大量存在。 作为一种木素降解酶,漆酶可以降解生物体中的木素。漆酶的氧化还原电势比较低,为300~800m V (对标准氢电极)[2],只能氧化降解木素中的酚型结构单元(图1),而不能氧化占木素90%的非酚型结构。1990年[3] 发现如果有低分子质量的化合物作为氧化还原介体,漆酶能氧化非酚型木素结构(图2),最适合的介体是一些酚型化合物和杂环如卟啉类化合物,这些介体物质有的来自真菌次生代谢产物或木素降解产物,如紫丁香醛和来自P ycno porus cinnabarinus 的3 羟基邻氨基苯甲酸(3 hydroxyanthranilicacid,3 HAA);有的来自人工合成化合物,如AB TS[2,2 联氨 二(3 乙基 苯并噻唑 6 磺酸)]、HB T (1 羟基苯并三唑)、VI O (紫尿酸)、NHA(N 羟基 N 乙酰苯胺)等[4]。据报道,在氧气存在的条件下,漆酶能将介体转化成共介体,由于这种共介体尺寸较小,能够渗透进入纤维而与木素反应,脱木素机理基于自由基的形成[5 6]。目前,漆酶在制浆造纸工业的诸多方面得到了广泛的应用,如二次纤维回用、漂白、制浆、废水处理、纤维性能的改善,湿强剂及纤维板制造等,本文就这些方面的研究进展进行了综述。 1 漆酶在二次纤维回用中的应用 近年来,二次纤维在原料中所占的比例日益增加, 脱墨技术引起了越来越多的关注,酶法脱墨是一种经济有效的脱墨方法,可以减少化学脱墨带来的环境污染,而且酶处理可以改善浆料滤水性能和纸页强度,降 低漂白化学品用量。 图1 漆酶氧化酚型木素结构 图2 漆酶介体体系氧化非酚型木素结构 161 Vol 19,No.2,2004 Transactions of China Pulp and Paper 中 国 造 纸 学 报

铋基材料的发展综述汇总

环境友好型铋基材料的制备及其性能研究 1 概述 能源危机和环境问题的日益加重已成为影响全人类可持续发展的重要问题。近年来，可再生与不可再生资源日益枯竭，使得人们不得不高度重视排放物、废弃物的妥善处理和循环再生，减少不可再生资源的消耗和环境的污染，同时寻求绿色环保、可持续发展的新能源就逐渐受到世界各国的广泛关注。 光催化实际上是光催化剂在某些波长光子能量的驱动下，体内的空穴电子对分离，后又引发了一系列氧化还原反应的过程。光催化氧化技术由于其具有环境友好，能有效去除环境中尤其是废水中的污染物，且能耗少，无二次污染等优点已被慢慢重视起来。 自1972 年Fujishima等[1]在《Nature》报道了TiO2在紫外光照射下可以催化水的分解后，半导体光催化剂一直是广大学者们研究的热点。光催化被认为是解决能源问题的关键有效方法之一，近年来受到广大研究者的不断探究。 为了充分利用太阳光，人们对光催化材料进行了众多研究：一方面是对TiO2半导体进行改性，另一方面是寻求新型的非TiO2半导体光催化材料。含铋光催化材料属于非TiO2半导体光催化材料中的一种，电子结构独特，价带由Bi-6s和O-2p轨道杂化而成。这种独特的结构使其在可见光范围内有较陡峭的吸收边，阴阳离子间的反键作用更有利于空穴的形成与流动，使得光催化反应更容易进行。 本文将对近年来含铋光催化剂的研究进展进行综述。 2 铋类光催化剂的制备 2.1铋氧化物光催化剂

铋氧化物是很重要的功能材料，在光电转化、医药制药材料等方面有着很广泛的运用。其中，纯相还具有折射率高、能量带隙低和电导率高的特点。 Bi 2O 3有单斜、四方、体立方和面立方四种结构，只有单斜结构室温下可稳定存在，其他结构在室温下均会转变成单斜结构。 化学沉积法、声化学方法、溶胶-凝胶法、微波加热法等都是制备纳米Bi 2O 3的方法。产品的形态也可根据方法不同而不同，如颗粒状、薄膜状、纤维状等。Wang 等[2] 利用沉积法合成钙铋酸盐（CaBi 6O 10/Bi 2O 3）复合光催化剂，在可见光下（波长大于420nm ）降解亚甲基蓝，催化效果显著。反应过程见下图，CaBi 6O 10的导带边比Bi 2O 3更接近阴极，当CaBi 6O 10受到太阳光照射后，产生的光生电子迅速转移到Bi 2O 3的导带边上，Bi 2O 3的光生空穴转移到CaBi 6O 10的价带上，有效实现了光生电子-空穴对的分离，减少了复合率，光催化活性大大提高。 2.2 卤氧化铋光催化剂 卤氧化铋BiO X （X=Cl 、Br 、I ）因其较高的稳定性和光催化活性受到研究者的关注，发现光催化活性明显高于P25，并且随着卤素原子序数的增加，卤氧化物BiO X （X=Cl 、Br 、I ）的光催化活性逐渐增大，表2.1列出了卤氧化铋光催化剂几种典型制备方法[3-6]。 表2.1 卤氧化铋光催化剂的制备方法与形貌 BiO X （X=Cl 、Br 、I ）的晶型为PbFCl 型，是一种高度各向异性的层状结构半导体，属于四方晶系[7]。以BiOCl 为例，Bi 3+周围的O 2?和Cl ?成反四方柱配位，Cl ?层为正方配位，其下一层为正方O 2?层，Cl ?层和O 2?层交错 BiOX 制备方法 形貌和尺寸 BiOCl 水解法 珠光皮状，粒度5~10μm BiOBr 水热合成法 球状颗粒，2~10μm 软模板法 200~300nm 的纳米颗粒 BiOI 快速放热固态复 分解法 粒径约为70nm 复合而成的微米层

真菌漆酶的研究进展

真菌漆酶的研究进展 宋瑞（安徽大学生命科学学院合肥230039） 【摘要】漆酶是一种蓝色多铜氧化酶，和植物中的抗坏血酸氧化酶，哺乳动物的血浆铜蓝蛋白属同族，能够催化多种有机底物和无机底物的氧化[1,2]，同时伴随分子氧还原成水。漆酶广泛分布于真菌、高等植物、少量细菌和昆虫中，尤其在白腐真菌中普遍存在。漆酶特有的结构性质和作用机理使其具有巨大的应用价值。本文就真菌漆酶结构，功能的研究进展作一综述，并对其应用作简单介绍。 【关键词】真菌漆酶三维结构功能应用 1真菌漆酶结构特征 1.1 漆酶的组成 漆酶是一种糖蛋白，肽链一般约由500个氨基酸组成[3]，糖基含量差异较大，占整个分子质量的10%—80%[4]，据相关报道，漆酶的热稳定性可能与其糖基化有关。糖组成包括半乳糖、葡萄糖、甘露糖、岩藻糖、氨基己糖和阿拉伯糖等。Mayer[5]认为漆酶并不均一，它由多条5000~7000分子量的糖肽链基本结构单元组成。由于结构单元之间的缔合度不同，造成了各种漆酶分子量的不同。另外，分子中的糖基的差异，也会引起漆酶的分子量随来源不同会有很大的差异，从59—390ku不等。真菌漆酶约含19种氨基酸，绝大部分为单体酶，但也有例外，如双孢蘑菇和长绒毛栓菌漆酶由两个亚基组成[6]，而柄孢壳漆酶I由四个亚基组成。漆酶种类繁多，不同种类的真菌产生的漆酶种类不同，即使同一种真菌在不同环境下也产生不同种漆酶。

1.2漆酶的晶体结构 由于漆酶是含糖蛋白质，且糖质量分数较高，一直以来很难获得X-衍射分析所用的单晶体，因此阻碍了关于漆酶结构的研究进展。1998年第一个漆酶晶体是Ducros V[7]制备的来自灰盖鬼伞(Coprinus cinereusv)T1Cu缺失型漆酶晶体，并分析了其结构。至今为止，Bacillus subtilis(CoA)[8]；Melanocarpus albomyces(MaL)[9]；Rigidoporus lignosus(RiL)[10]；Pycnoporus cinnabaricus(PcL)[11]；Coprinus cinereus(CcL)[12]和Trametes versicolor(TvL)[13]漆酶的三维结构已相继被报道。 漆酶分子整体由3个杯状结构域所组成，分别称作结构域A、B、C，每个结构域主要由β-折叠桶，α-螺旋，loop结构所组成。三者紧密结合形成球状结构。这是铜蓝蛋白家族所共有的结构形式[7,9]。分子当中含有二硫键，漆酶种类不同，二硫键数目也不一样，MaL 漆酶分子由3个二硫键，分别是位于结构域A Cys4～Cys12、结构域A和C界面上Cys114～Cys540、结构域C Cys298～Cys332，而CcL，RiL漆酶中则含有两个二硫键。在CcL漆酶分子中，由结构域A的Cys85和结构域B的Cys487形成一个二硫键，另一个二硫键存在于结构域A和结构域B(Cys117—Cys204)之间。一个伸展的loop(氨基酸284—327)连接结构域B和结构域C。Asn343上有N连接的N—乙酰葡萄胺。 1.3 漆酶的催化中心 真菌漆酶分子中一般都含有4个Cu原子，根据磁学和光谱学性

碘氧化铋光催化复合材料的制备及其应用进展

第47卷第13期2019年7月广　州　化　工Guangzhou Chemical Industry Vol.47No.13Jul.2019碘氧化铋光催化复合材料的制备及其应用进展 * 刘著扬,丁　旋,董慧玲,陈梦云 (南昌航空大学环境与化学工程学院,江西　南昌　330063)摘　要:环境和能源问题是当今世界面临的两大难题三半导体光催化为这两个问题的解决提供了途径三铋化合物是一类重要的光催化材料,其中碘氧化铋因为具有极窄的禁带宽度而能有效利用可见光而备受关注三把碘氧化铋与其它材料进行复合是增强其光催化性能的主要方法之一三本文对卤氧化铋复合材料的制备方法和应用性能进行综述,为开展新的碘氧化铋复合材料研究提供思路三 关键词:碘氧化铋;光催化复合材料;进展;制备;应用 　中图分类号:TB331 文献标志码:A 文章编号:1001-9677(2019)13-0024-03 *基金项目:南昌航空大学 三小”项目,南昌航空大学校级创新创业课程培育项目(KCPY-1806):现代波谱解析三 第一作者:刘著扬,男,本科生,主要研究光催化降解污染物三Research Progress on Preparation and Application of BiOI-based Photocatalytic Composites * LIU Zhu -yang ,DING Xuan ,DONG Hui -ling ,CHEN Meng -yun (Department of Environmental and Chemical Engineering,Nanchang Hangkong University,Jiangxi Nanchang 330063,China) Abstract :Environmental and energy issues are two major challenges for human today.Semiconductor photocatalysis provides a solution to these two problems.Bismuth compounds are an important class of photocatalytic materials,and bismuth iodide is attracting attention because of its extremely narrow band gap.The combination of bismuth iodide with other materials is one of the main methods to enhance its photocatalytic performance.The preparation methods and applications of bismuth iodide composites were reviewed,and ideas for the development of new bismuth iodide composites were provided.Key words :bismuth iodide;photocatalytic composites;progress;preparation;application 1972年Fujishima 和Honda 利用TiO 2薄膜电极成功光解水[1]以来,光催化技术由于巨大的潜力受到了研究者的广泛关 注三TiO 2在紫外光下具有良好的光催化性能,但由于其禁带宽 度较大(3.2eV),不能利用可见光三太阳能是很好的清洁能 源,而太阳光的能量仅4%在紫外波段,可见光波段占43%[2]三能利用可见光进行光催化反应的半导体材料具有重要的应用价值三 众多材料中,BiOI 因为具有窄的禁带宽度和独特的层状结 构而受到关注三禁带宽度越窄,能利用的光的波长就越大三BiOI 的禁带宽度为1.77~1.92eV,其吸收带约为635nm [3]三卤氧化铋的间接半导体特性使得光生电子在穿越k 空间(k -space)才会到达导带,这降低了电子和空穴的复合速率 [4]三此外,卤氧化铋的晶体结构使它很容易形成内电场,帮助分离光生载流子 [4]三但BiOI 在可见光下的降解效率并不好,可能是由于光生电子与空穴分离效率不高或其价带太低使得氧化能力弱[5]三 复合改性是是改善光催化性能的重要手段,目前已有许多对于BiOI 基复合材料的研究三本文主要从合成方法和应用两方 面对相关研究予以介绍三1　BiOI 复合材料的制备方法BiOI 复合材料的合成方法,如水热法二溶剂热法二浸渍法二沉淀法二煅烧法二静电纺丝法和溶胶凝胶法等三Yang 等[6]通过温和水热法原位合成了AgI /BiOI 异质结构三AgI 和BiOI 可以形成良好的异质结三并且它们都是碘化物,所以作者使用了一锅法合成三他们以冰醋酸为溶剂,以Bi(NO 3)3四5H 2O 和AgNO 3等为原料一锅反应后转移到水热釜中,结果证实了AgI 和BiOI 之间形成了有利于加速光生电子和空穴的分离的界面电场三但由于Ag 是贵金属,此方法难以推广三Yang 等[7]通过离子液体超声辅助法,在室温下数小时内合成了BiOI /BiOCl 复合材料三即把加入Bi (NO 3)3二1-乙基-3-甲基咪唑碘化物([EMIM]I)和1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([BMIM]Cl)的水溶液,暴露于超声中1h三该材料在可见光下25min 完全降解了RhB三这种新方法不仅比较简单,而且制备反应时间也不长(约

真菌漆酶的研究进展及其应用前景_周雪婷

真菌漆酶的研究进展及其应用前景 周雪婷,张跃华＊ ,罗志文,潘亭如,缪天琳 (佳木斯大学,黑龙江佳木斯154007) 摘　要:漆酶生产菌株多为白腐真菌,常用的漆酶活性测定方法有分光光度法、ABTS 法、微量热法等,其降解工业“三废”中的有毒有害物质被认为是一种效率较高,成本较低的且最有前途的方法,其对环境保护的研究以逐渐成为国内外研究的热点,本文阐述漆酶的性质、活性中心、结构特点以及其在环境治理方面的应用。关键词:漆酶;结构;活性中心;环境修复 中图分类号:X592 文献标识码:A 基金项目:黑龙江省教育厅科学技术研究项目资助(项目编号:12521573) ＊为本文通讯作者 漆酶最早由Yoshi 从日本紫胶漆树(Rhus vernicifera )漆液 中发现。19世纪末,G .Betranel 首次将能够使生漆固化的活性物质进行分离,命名为“Laccuse ”,即漆酶。漆酶属蓝色多铜氧化酶家族[1,2],与抗坏血酸氧化酶和哺乳动物血浆中铜蛋白同源。人们将自然界中得到的漆酶分为漆树漆酶和真菌漆酶,其中真菌漆酶极具研究价值。漆酶在生物制浆、污水处理、防腐剂、杀虫剂等化工产品的降解效果显著,用于环境保护、环境监测等领域,在食品工业等方面也有应用[3],已逐渐成为自然科学的研究热点之一。漆酶催化氧化不同种类型的底物已达200余种,广泛用于食品、废水处理、造纸等领域。 国内外真菌漆酶研究主要是以担子菌、子囊菌、脉孢霉、柄孢壳菌和曲霉等真菌来研究漆酶的生物学活性,细菌和放线菌的研究较少,现已在细菌生脂固氮螺菌(Azospirillum lipofer -um )中发现了漆酶的存在。而高等担子菌中的研究对象包括白腐真菌、杂色云芝、平菇、变色栓菌,其中白腐真菌所产的漆酶为胞外酶,可作为主要的产酶者和研究对象。1　漆酶的性质1.1　理化性质 漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,不同来源的漆酶铜含量也有所不同,多含有4个铜原子[4]。漆酶多为1条多肽链组成的单聚体,由500～550个氨基酸分子所组成,相对分子质量主要集中在50～80kD ,其碳水化合物约占15%～20%,等电点pI 为3～6,反应温度为30～60℃,pH 低的环境,漆酶的生物活性较高[5-7]。1.2　活性中心 漆酶催化中心根据其光谱性质,存在3种不同的功能:1.2.1　Ⅰ型铜 含铜的蓝色蛋白质,Ⅰ型铜与2个组氨酸和1个半胱氨酸配位,紫外可见光谱λ=600nm 时出现峰值,在EPR (电子顺磁共振)谱上有1个平行超精细耦合结构,Ⅰ型铜参与分子内的电子传递,将电子从底物传递到其它铜原子上。1.2.2　Ⅱ型铜 II 型铜与2个组氨酸和1个水分子配位,形成T 型几何结构,没有明显的可见吸收光谱,但有EPR (电子顺磁共振)信号。1.2.3　Ⅲ型铜 与漆酶的催化作用密切相关,经实验研究其为活性中心, 由2个铜原子通过1个-OH 桥配位连接起来组成四面扭曲的四方立体双核铜区结构,铜原子之间具有抗磁性,其距离是0.38n m 。在紫外可见光谱λ=330nm 处有最大吸收峰,在EPR 上无谱带[8～14];为了测定漆酶活性中心,将其经过抑制剂处理后,Ⅲ型铜在EPR 上出现有裂分峰,表明外源性配体与Ⅲ型铜发生了配位,1个Ⅱ型铜和2个Ⅲ型铜形成三核铜簇,双氧还原的反应位置在三核铜簇,此时Ⅲ型铜已结合5个配体,使其氧化性降低,限制了还原,同时也抑制O 进入三核中心区。 另有实验表明,将漆酶晶型结构被完全还原,Ⅰ和Ⅱ型铜的配位环境不变,Ⅲ型铜的-OH 桥配体则在反应中消耗,2个Ⅲ型铜之间距离亦增加[15]。1.3　检测方法 检测漆酶活性方法有分光光度法[16]、ABTS 法、微量热法、测O 2法、高效液相色谱法[17]、极谱法[18]等。AB TS 法测定漆酶,常用醋酸钠溶液作为缓冲溶液,反应体系内ABTS 的浓度为0.5mmol /L 。漆酶对不同种底物的亲和力也有显著地差异,但其对ABTS 的亲和力和催化能力普遍很高,测得的酶活性值也高,此方法反应条件不高,使用安全,常温下性质稳定,测定的OD 值相对稳定而准确[19]。微量热法测定漆酶的活性,利用LKB -2107Batch 型微量热系统,将其温度调至298K ,pH 调至7.4,此方法漆酶的提取物样品用量较少,可直接对酶的悬浮液进行测定,其对反应体系没有任何限制或干扰,适合研究酶促反应中的酶活。分光光度法测定漆酶酶活的基本原理是选定某种漆酶作用的底物,底物在漆酶催化作用下首先形成底物自由基,底物自由基浓度与吸光值成正相关,其在一定的光波波长下存在吸光系数的最大值,依据吸光值随时间变化的关系计算出酶活。分光光度法因其操作简单、快速、较准确、无需配备昂贵仪器设备等特点,得以在漆酶测定实验中广泛应用[20]。 2　漆酶的应用2.1　工业污水治理 真菌降解木质素目前主要集中于生物制浆方面。传统的氯法漂白,在去除纤维原料中木质素的过程中,仍有3%～12%的残留。在漂白废水中会产生大量有毒、有害物质,严重污染 农业与技术　第32卷　第9期　2012年9月 2　AG RIC ULTURE AND LTECHNOLOG Y