探析固定化酶催化水溶性导电聚苯胺的合成及表征

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1、浙江大学硕士学位论文固定化酶催化水溶性导电聚苯胺的合成及表征姓名：吴剑刚申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：孙建中20060511浙江大学硕士学位论文摘要本文研究了辣根过氧化物酶(}ⅡU)催化水溶性导电聚苯胺的模板导向合成。选择了聚丙烯酸钠(PAAS)作为新模板，在H202作为反应引发剂存在的条件下合成聚苯胺。本实验考察了反应体系条件改变对反应产物性能的影响，以及与其他模板合成的聚苯胺的性能做了比较。在此基础上，文章还研究了功能微球固定化酶催化合成聚苯胺。此外，由于用生物酶法制得的聚苯胺为粉末状固体，本身不具有机

2、械强度，在实际应用中需要和别的物质结合使用，本论文在聚苯胺的实际应用方面做了初步探索性研究。在游离HRP酶催化合成水溶性导电聚苯胺的研究中，考察了反应体系的pH值、H202浓度以及苯胺与PAAS摩尔比等因素对反应的影响；用UV-vis／nearIX、FTm、TGA和四探针电导率测试仪对合成的聚苯胺／PAAS配合物的性质进行了表征。研究结果表明：PAAS可以作为新的模板用于合成水溶性导电聚苯胺，反应在室温(25。C)下进行，反应体系的pH最佳值为3．5～4．0之间，引发剂H202的浓度最佳值在20mM左右，苯胺单体与PA

3、AS的最佳摩尔比为1：4，得到的聚苯胺／PAAS配合物的电导率为3．5×10-。S／cm。在固定化酶研究中，选择了海藻酸钙／壳聚糖功能微球，用戊二醛共价交联法将HRP酶固定在功能微球表面，再将固定的HRP酶用于催化聚苯胺的合成，对I脚酶的固定化效率、固定化酶对游离酶的相对比活力、固定化酶的贮藏稳定性以及重复使用次数等做r详尽的研究。研究结果表明：用此方法固定的HRP酶可以成功地用于催化聚苯胺的合成，并且在反应后可以成功实现HRP酶的回收再利用。固定化HRP酶的固定效率为66，7％，重复使用次数为6次，对游离酶的相对比活

4、力为74％，室温下在pH为3．5的缓冲溶液中贮藏72h后，仍然具有催化活力，反应体系的最适pH值与引发剂H202的最佳浓度均与使用游离酶时相同。在聚苯胺的实际应用探索研究中，本论文将有机硅改性水性环氧树脂与聚苯胺水溶液进行物理共混成膜，考察了膜的机械强度、耐水性、电导率以及聚苯胺／PAAS配合物用量对上述性能的影响。结果表明：加入聚苯胺，PAAS配合物后，原来为绝缘体的水性环氧树脂具有一定的电导率，可以达到抗静电的水平，机械浙江大学硕士学位论文强度相比于不加聚苯胺时，也没有明显降低，但是在耐水性方面下降比较明显。关键词

5、：辣根过氧化物酶，固定化酶，酶催化聚合，聚苯胺，聚丙烯酸钠浙江大学硕士学位论文AbstractEnzymaticsynthesisofawater-soluble，conductingpolyaniline(PANI)usingatemplate—guidedapproachwasstudiedinthispaper．Horseradishperoxidase(HRP)wasusedtocatalysethepolymerizationofanilineinthepresenceofanewpolyanioNctemp

6、late，polyacrylatesodium(PAAS)．Theeffectsofreactionsystemconditionsonthepolymerizationwereworkedout．Meanwhile，theproductswerecomparedwiththosesynthesizedusingdifferenttemplates．Andwhatismore，themethodforthesynthesisofpolyanilinewiththeimmobilizedhorseradishperoxi

7、daseenzymewasinvestigated．Atlast，asthepolyanilinewhichisgainedbytheenzymaticcatalyseisthepowderanditdoesn’thavethemechanicalstrength，ithastomixwithothersubstancesforpracticeapplication，thispaperdidajuNorresearchonthepracticeapplicationofpolyaniline．Intheresearch

8、ofpolymerizationofPANIbytheHRPenzymesolutioninthepresenceofnewtemplatePAAS，effectsofdifferentbuffersolution．concentrationofinflator(14202)，andthemolarratioofanilineto