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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及酶,尤其涉及一种生物酶组合物及其制备方法和在油污去除中的应用。
技术介绍
1、随着社会、经济和科技的进步和发展,石油从发现开采到投入应用和形成大规模的石油行业,它为人类带来的不仅是大量的科技创新和丰厚的经济利润,同时也改变着人类的生活。石油在为人类提供舒适便利的同时,也带来一系列的环境问题,尤其是在石油开采冶炼和运输使用的过程中存在的石油泄漏,这不仅造成能源损失,还致使水质和空气恶化,对人类社会赖以生存的生态环境产生长期的危害,严重影响水体生物及海鸟的生存,并且危及近岸渔业、养殖业和旅游产业。由此看来,治理石油污染亟待解决。
2、中国专利公开号cn110124642公开一种用于油污处理的吸蓄油颗粒及其制备方法,包括芯材颗粒、包裹于芯材颗粒表面的疏水亲油膜及疏水亲油膜表面的微-纳二级粗糙结构;疏水亲油膜由疏水型树脂及相应的固化剂在颗粒芯材表面交联固化制得;微-纳二级粗糙结构是在疏水型树脂未固化前,先后加入微米级憎水材料和纳米级憎水材料制得。但是,此技术方案中制备的吸蓄油颗粒对油污只有吸附效果,没有去除效果,不能彻底解决油污对环境造成的污染问题。
3、中国专利公开号cn114075511公开一种石油污染土壤修复剂及其制备工艺,土壤修复剂包括生物酶和微生物调理剂,其中微生物调理剂作为生物酶的营养和生存媒介,微生物调理剂为纯净水、牛肉膏胨、食用油、小分子蛋白胨、葡萄糖、深海鱼油、乙酸钠、氯化钠、无机盐、复合维生素和乳清粉制成的混合物,其中牛肉膏胨和小分子蛋白胨为微生物提供小分子蛋白营养提供,土壤修复
技术实现思路
1、本专利技术为了克服以上现有技术问题,提供一种生物酶组合物及其制备方法。本专利技术制备得到的生物酶组合物不仅能够吸附油污,还能酶解去除油污,彻底解决油污造成的环境污染问题,且本专利技术制备的生物酶组合物消耗量相对较少,能够降低油污处理成本。
2、为了实现上述专利技术目的,本专利技术采用以下技术方案:
3、一种生物酶组合物,包括按重量份计的下述组分:
4、脂肪酶4-5份、氧化酶1-3份、苯环羟化酶1-3份、介孔二氧化硅复合微球10-15份和磷酸盐缓冲溶液80-100份。
5、脂肪酶主要作用是催化油脂水解为甘油和脂肪酸。将油渍中的甘油三酯分解成更小的分子,从而降低油污的粘性和附着力。氧化酶具有较好的催化氧化反应的能力,这些氧化反应有助于转化或分解油污和其他有机污染物。苯环羟化酶的作用是将石油中的多环芳烃等难以降解的化合物转化为其他酶进一步分解的形式,羟基化后的化合物通常更易溶于水,更易被生物体代谢,从而有助于减少环境污染。本专利技术通过将脂肪酶、氧化酶和苯环羟化酶结合在介孔二氧化硅微球上,利用介孔二氧化硅微球的多孔结构,吸附水体中的油污,油污吸附到介孔二氧化硅微球表面和孔洞后,利用生物酶对油污的分解处理作用,去除水体中油污,彻底解决油污对环境造成的污染问题。另外,由于介孔二氧化硅微球具有吸附油污的作用,能够将一定面积内的油污吸附到介孔二氧化硅微球上,从而能够减少单位面积上生物酶的使用量,从而降低油污的处理成本。
6、作为优选,所述介孔二氧化硅复合微球的制备方法包括以下步骤:
7、s1,将十六烷基三甲基溴化铵加入去离子水中,搅拌溶解,然后分别加入氢氧化钠和1,3,5-三甲苯,超声振荡,形成混合溶液;
8、s2,向上述混合溶液中添加正硅酸乙酯和乙酸乙酯,加热搅拌,反应完成后依次经过过滤、洗涤、干燥,得到二氧化硅固体粉末;
9、s3,将钛酸四丁酯加入无水乙醇中,搅拌溶解,得到钛酸四丁酯溶液,将上述二氧化硅固体粉末加入钛酸四丁酯溶液中,搅拌形成悬浮液;
10、s4,将冰乙酸、乙醇和水混合均匀,调节ph≤3,形成混合液,将混合液滴加到上述悬浮液中,且同时不断搅拌,滴加完毕后陈化,经过过滤、洗涤、干燥,得到复合粉体;
11、s5,将复合粉体置于马弗炉中在高温下进行煅烧去除模版物质,得到介孔二氧化硅;
12、s6,将介孔二氧化硅加入环氧基硅烷偶联剂溶液中,加热搅拌,反应完成后,依次经过过滤、洗涤、干燥,得到表面改性介孔二氧化硅;
13、s7,将四乙烯六胺加入水中搅拌溶解,得到四乙烯六胺溶液,将表面改性介孔二氧化硅加入四乙烯六胺溶液中,加热反应,经过过滤、洗涤、干燥,得到介孔二氧化硅复合微球。在本技术方案中,利用十六烷基三甲基溴化铵和1,3,5-三甲苯为模板,正硅酸乙酯为硅源,制备介孔二氧化硅。在将介孔二氧化硅与生物酶结合过程中,存在的问题是介孔二氧化硅只能与少量的生物酶结合,介孔二氧化硅与生物酶的结合性能一般。本专利技术为解决上述问题,先在介孔二氧化硅表面接枝硅烷偶联剂,然后利用硅烷偶联剂与四乙烯六胺反应,从而将四乙烯六胺接枝到介孔二氧化硅表面,从而使介孔二氧化硅表面负载大量氨基基团,利用二氧化硅表面负载的氨基与生物酶上的氨基形成氢键作用力,从而提高介孔二氧化硅上结合的生物酶含量,进而提高油污的酶解去除作用。
14、同时,进一步存在的问题是结合在介孔二氧化硅表面的生物酶一段时候后容易从介孔二氧化硅表面脱离。本专利技术为解决上述问题利用钛酸四丁酯为钛源,通过溶胶凝胶法在介孔二氧化硅表面结合一定量的二氧化钛纳米颗粒,改变介孔二氧化硅表面结构,使其表面呈现凹凸不平形貌,从而使其表面接枝的氨基分子链形成类似参差不齐的树枝状结构,生物酶嵌入众多氨基分子链中,能够与更多的氨基形成氢键作用力,从而提高介孔二氧化硅与生物酶的结合作用力,避免生物酶从
15、介孔二氧化硅表面脱离。
16、作为优选,所述步骤s3中,二氧化硅固体粉末与钛酸四丁酯的质量比为1:0.1-0.3。作为优选,所述步骤s4中,混合液与悬浮液的体积比为1:2-4。
17、作为优选,所述步骤s4中,陈化时间为20-28h。
18、作为优选,所述步骤s5中,煅烧温度为500-550℃。
19、作为优选,所述步骤s6中,介孔二氧化硅与环氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.2-0.8。在本技术方案中,如上述,为在介孔二氧化硅表面接枝四乙烯六胺,本专利技术控制介孔二氧化硅与环氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.2-0.8。当介孔二氧化硅与环氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.2时,介孔二氧化硅表面才能接枝足量的环氧基硅烷偶联剂,当介孔二氧化硅与环氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.8时,介孔二氧化硅表面接枝的环氧基硅烷偶联剂量达到最大,进一步可以接枝最大量的四乙烯六胺单体。
20、作为优选,所述介孔二氧化硅与环氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.2-0.3。
21、本技术方案中,介孔二氧化硅经常出现对油污的吸附能力下降的问题,经过进一步研究发现,出现此问题与介孔二氧化硅表面接枝四乙烯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生物酶组合物,其特征在于,包括按重量份计的下述组分:
2.根据权利要求1所述的一种生物酶组合物,其特征在于,所述介孔二氧化硅复合微球的制备方法包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种生物酶组合物,其特征在于,所述步骤S3中,二氧化硅固体粉末与钛酸四丁酯的质量比为1:0.1-0.3。
4.根据权利要求2所述的一种生物酶组合物,其特征在于,所述步骤S4中,混合液与悬浮液的体积比为1:2-4。
5.根据权利要求2所述的一种生物酶组合物,其特征在于,所述步骤S4中,陈化时间为20-28h。
6.根据权利要求2所述的一种生物酶组合物,其特征在于,所述步骤S5中,煅烧温度为500-550℃。
7.根据权利要求2所述的一种生物酶组合物,其特征在于,所述步骤S6中,介孔二氧化硅与环氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.2-0.8。
8.根据权利要求7所述的一种生物酶组合物,其特征在于,所述介孔二氧化硅与环氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.2-0.3。
9.一种如权利要求1-8任一权利要求所述的生物
10.一种如权利要求1-8任一权利要求所述的生物酶在油污去除中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种生物酶组合物,其特征在于,包括按重量份计的下述组分:
2.根据权利要求1所述的一种生物酶组合物,其特征在于,所述介孔二氧化硅复合微球的制备方法包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种生物酶组合物,其特征在于,所述步骤s3中,二氧化硅固体粉末与钛酸四丁酯的质量比为1:0.1-0.3。
4.根据权利要求2所述的一种生物酶组合物,其特征在于,所述步骤s4中,混合液与悬浮液的体积比为1:2-4。
5.根据权利要求2所述的一种生物酶组合物,其特征在于,所述步骤s4中,陈化时间为20-28h。
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【专利技术属性】
技术研发人员:童星,王金平,徐楠,
申请(专利权)人:江苏雪豹日化有限公司,
类型:发明
国别省市:
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