漆酶催化合成环氧植物油的研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangjuexin
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增塑剂是制备PVC(Polyvinyl chloride)材料的必要的添加剂,目前广泛被应用的是具有潜在危害的邻苯二甲酸酯类增塑剂。经环氧化反应制备的高环氧值的环氧植物油,是一种环保型的增塑剂,可替代邻苯二甲酸酯类增塑剂。但是,生产环氧植物油的传统催化过程中,所使用的氧化剂通常为双氧水等腐蚀性试剂,并且传统的催化法会产生废酸、废水,对环境造成污染、对设备造成腐蚀,此外,传统的催化方法亦存在催化温度高、转化率低等缺陷,因此,寻找一种环境友好、催化条件温和、转化率高的新的催化方法是必要的。  论文目的是提供一种全新的绿色的催化环氧化方法,即通过漆酶和介体的制备,得到天然生物催化体系,用其催化蓖麻油合成环氧蓖麻油。  首先,研究了固态发酵法发酵杏鲍菇制备漆酶,对经杏鲍菇发酵的漆酶进行酶学性质分析,结果显示,杏鲍菇发酵漆酶的周期为21d,酶活达到8U/g,漆酶最适PH为3.8,最适温度为25℃,在10-60℃酶活稳定,热稳定性20-40℃最好,360min漆酶剩余酶活保持在68%以上。  其次,探索了用汽爆秸秆水洗液提取介体的可行性,汽爆水洗液制备的介体结果显示,随着汽爆强度的增加,介体中总酚含量随之上升,GC-MS分析结果显示,介体中含有丁香醛、香兰素等多种活性酚类物质。  第三,研究了上述催化系统催化环氧化蓖麻油合成环氧植物油,在此基础上通过对催化条件的优化,得到最佳环氧化条件为:酶活0.8U/mg底物,介体量为0.7mg/mg底物,反应温度34℃,反应时间为43h,最终得到的环氧蓖麻油的环氧值为5.1%,转化率为99%。水洗液提取介体与传统漆酶介体催化相比,催化性能相当,说明天然介体可以替代传统介体,在催化蓖麻油合成环氧蓖麻油过程中更加环保和经济。  综上所述,论文研究开发了一种新的环氧植物催化系统,即漆酶介体催化系统,用此系统进行催化合成环氧植物油,达到了催化过程的环保性、催化条件温和和产物转化率高的研究目的。
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