專利名稱：：用于固定化酶的增鈣粉煤灰微孔玻璃載體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及微生物
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體地說是一種利用增f丐粉煤灰為主要原料制成的、用于固定化酶的多孔玻璃載體材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：我們知道，目前，多孔玻璃作為固定化酶的無機載體，多采用物理吸附法，即將酶吸附到多孔玻璃載體上而使酶固定化的方法，但是這種固定化酶與載體的相互作用較弱，被吸附的酶容易從載體上脫落，吸附容量一般很低，有時常易使某些酶發(fā)生吸附變性。也有人曾用多孔玻璃作載體，采用共價結(jié)合法制備固定化酶，但這種固定化酶操作比較復(fù)雜，反應(yīng)激烈，反應(yīng)條件不易控制，在制備過程中常導(dǎo)致酶活力的下降甚至完全失活。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種固定酶效果好、固定化酶活力高、生產(chǎn)成本低、可充分利用電廠的工業(yè)廢渣增鈣粉煤灰為主要原料制成的多孔玻璃載體材料。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是采用增鈣粉煤灰、粘結(jié)劑、水、納米二氧化鈦粉為原料制備而成，其技術(shù)特征是原料的重量組成為含有增鈣粉煤灰5575%、粘結(jié)劑211%、水1025%、納米二氧化鈦粉或者納米二氧化鋯粉520%。本發(fā)明增鈣粉煤灰所含成分的重量要求為氧化鈣2031%、三氧化二鋁916%、二氧化硅4253%、三氧化二鐵13%、氧化錳0.51%、二氧化鈦37%。一種制備上述用于固定化酶的增鈣粉煤灰微孔玻璃載體的方法，選取孔隙率為70-85%的聚氨脂泡沫材料，放在濃度為1020%氫氧化鈉溶液中，在406(TC溫度下浸泡13小時，反復(fù)揉搓并用清水漂洗，去除堿溶液后自然干燥；將重量百分比為增鈣粉煤灰5575%、粘結(jié)劑211%、水1025%混合配制成料漿，然后加入納米二氧化鈦粉或者納米二氧化鋯粉520%，反復(fù)幾次用干燥的聚氨酯泡沫浸漬料漿，在10020(TC溫度下至少干燥12小時，制得含納米二氧化鈦的多孔玻璃坯體，將該多孔玻璃坯體進行熱處理，燒掉聚氨酯泡沬模板，然后加熱到玻璃燒結(jié)溫度120(TC140(TC時保溫6090分鐘，隨爐冷卻，即制得具有高度連通氣孔的多孔玻璃載體。本發(fā)明還可通過如下措施來實現(xiàn):粘結(jié)劑是硅酸鹽或者是二氧化硅膠體。本發(fā)明在以電廠的工業(yè)廢渣增鈣粉煤灰為主要原料制成的具有高度連通氣孔的微孔玻璃中加入納米二氧化鈦粉，采用螯合法，利用螯合作用將酶直接螯合到含納米二氧化鈦的多孔玻璃上，酶與載體結(jié)合牢固，酶的活性較高，具有較高的操作穩(wěn)定性，從而克服了多孔玻璃作為固定化酶載體時存在的上述缺點。具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述實施例1:選取孔隙率為70-85%的聚氨脂泡沫加工成直徑為2腿-4腿的球形，放在濃度為10—20%氫氧化鈉溶液中，在40-6(TC下浸泡l-3h，反復(fù)揉搓并用清水漂洗，去除堿溶液后自然干燥；將重量百分比為增鈣粉煤灰65%、二氧化硅膠體7%、水18%混合配制成料漿，加入納米二氧化鈦粉10%，反復(fù)幾次用干燥的聚氨酯泡沫浸漬料漿，在100-20(TC下至少干燥12h，制得含納米二氧化鈦的多孔玻璃坯體。將該多孔玻璃坯體進行熱處理，燒掉聚氨酯泡沫模板，然后加熱到玻璃燒結(jié)溫度120CTC-140(TC時保溫60-90min左右，隨爐冷卻，即制得具有高度連通氣孔的球形多孔玻璃珠，其直徑為1.2mm-3mm。本實施例增鈣粉煤灰所含成分的重量要求為氧化鈣29%、三氧化二鋁13%、二氧化硅49%、三氧化二鐵2%、氧化錳1%、二氧化鈦粉6%。本實施例二氧化硅膠體也可采用硅酸鹽作為粘結(jié)劑，納米二氧化鈦粉也可使用二氧化鋯粉替代。實施例2:選取孔隙率為70-85^的聚氨酯泡沫加工成6cmX8cmX0.8cm的長方形，放在濃度為10--20%氫氧化鈉溶液中，在40-6(TC下浸泡2-6h，反復(fù)揉搓并用清水漂洗，去除堿溶液后自然干燥；將重量百分比為增^粉煤灰55%、二氧化硅膠體10%、水25%混合配制成料漿，加入納米二氧化鈦粉10%，反復(fù)幾次用干燥的聚氨酯泡沫浸漬料漿，在150-25(TC下至少干燥12h，制得含納米二氧化鈦的多孔玻璃坯體。將該多孔玻璃坯體進行熱處理，燒掉聚氨酯泡沬模板，然后加熱到玻璃燒結(jié)溫度1200°C-145(TC時保溫1-2h左右，隨爐冷卻，即制得具有高度連通氣孔的長方形多孔玻璃片，其規(guī)格為5cmX7cmX0.6cm。本實施例增鈣粉煤灰所含成分的重量要求為氧化f丐20%、三氧化二鋁16%、二氧化硅53%、三氧化二鐵3%、氧化錳1%、二氧化鈦7%。本實施例二氧化硅膠體也可采用硅酸鹽作為粘結(jié)劑，納米二氧化鈦粉也可使用二氧化鋯粉替代。實施例3:選取孔隙率為70-85%的聚氨酯泡沬加工成直徑為3cm、高為5cm的圓柱體，放在濃度為10--20%氫氧化鈉溶液中，在40-60'C下浸泡2-6h,反復(fù)揉搓并用清水漂洗，去除堿溶液后自然干燥；將重量百分比為增鈣粉煤灰70%、二氧化硅膠體5%、水10%混合配制成料漿，加入納米二氧化鈦粉15%，反復(fù)幾次用干燥的聚氨酯泡沬浸漬料漿，在150-25(TC下至少干燥12h，制得含納米二氧化鈦的多孔玻璃坯體。將該多孔玻璃坯體進行熱處理，燒掉聚氨酯泡沫模板，然后加熱到玻璃燒結(jié)溫度120(TC-150(TC時保溫2h左右，隨爐冷卻，即制得具有高度連通氣孔的圓柱形的多孔玻璃柱，其規(guī)格為直徑為2cm、高為4.2cm。氧化鈣31%、三氧化二鋁14.5%、二氧化硅50%、三氧化二鐵1%、氧化錳0.5%、二氧化鈦3%。本實施例二氧化硅膠體也可采用硅酸鹽作為粘結(jié)劑，納米二氧化鈦粉也可使用二氧化鋯粉替代。本發(fā)明提供的固定化酶多孔玻璃載體，其核心為多孔玻璃。該載體呈球形、圓柱形或長方形，其表面呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部存在著大量連續(xù)分布的連通氣孔，除帶有微米級微孔外，還存在肉眼可見的毫米級氣孔。該多孔玻璃載體材料是以電廠的工業(yè)廢渣增鈣粉煤灰為主要原料制成的，將增鈣粉煤灰與粘結(jié)劑水溶液混合配制成料漿，再按一定的比例加入納米二氧化鈦粉，反復(fù)幾次用聚氨酯泡沫浸漬料漿、干燥，制得含納米二氧化鈦的多孔玻璃坯體。將該多孔玻璃坯體進行熱處理，燒掉聚氨酯泡沬模板，然后加熱到玻璃燒結(jié)溫度保溫、冷卻，即制得具有高度連通氣孔的多孔玻璃。該載體開氣孔率》80%，孔徑范圍在50um—2000ym之間，抗壓強度X).5Mpa，可滅菌、清洗和再利用，具有固定化酶效果好(半衰期為40—50天)，固定化酶活力高(相對酶活力》86%，酶活力回收率在42.6—53%)，生產(chǎn)成本相對較低，生產(chǎn)工藝相對簡單，節(jié)能環(huán)保，實用性強，應(yīng)用范圍廣泛，利于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點。本發(fā)明還可通過下表所列比例(重量百分比)來實現(xiàn)，其制備方法可采用上述三個實施例的中任何一個。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、一種用于固定化酶的增鈣粉煤灰微孔玻璃載體，采用增鈣粉煤灰、粘結(jié)劑、水、納米二氧化鈦粉為原料制備而成，其技術(shù)特征是，原料的重量組成為含有增鈣粉煤灰55～75％、粘結(jié)劑2～11％、水10～25％、納米二氧化鈦粉或者納米二氧化鋯粉5～20％。2、一種制備權(quán)利要求1所述用于固定化酶的增鈣粉煤灰微孔玻璃載體的方法，其特征是選取孔隙率為70-85%的聚氨脂泡沫材料，放在濃度為1020%氫氧化鈉溶液中，在406CTC溫度下浸泡13小時，反復(fù)揉搓并用清水漂洗，去除堿溶液后自然干燥；將重量百分比為增鈣粉煤灰5575%、粘結(jié)劑2.510.5%、水1025%混合配制成料漿，然后加入納米二氧化鈦粉或者納米二氧化鋯粉520%，反復(fù)幾次用干燥的聚氨酯泡沫浸漬料漿，在10020(TC溫度下至少干燥12小時，制得含納米二氧化鈦的多孔玻璃坯體,將該多孔玻璃坯體進行熱處理，燒掉聚氨酯泡沫模板，然后加熱到玻璃燒結(jié)溫度1200。C140(TC時保溫6090分鐘，隨爐冷卻，即制得具有高度連通氣孔的多孔玻璃載體。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述用于固定化酶的增鈣粉煤灰微孔玻璃載體及其制備方法，其特征在于所說的粘結(jié)劑是硅酸鹽。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述用于固定化酶的增鈣粉煤灰微孔玻璃載體及其制備方法，其特征在于所說的粘結(jié)劑是二氧化硅膠體。全文摘要本發(fā)明涉及一種固定化酶的增鈣粉煤灰微孔玻璃載體及其制備方法，屬于微生物
技術(shù)領(lǐng)域：
。選取孔隙率為70-85％的聚氨酯泡沫材料，放在濃度為10～20％氫氧化鈉溶液中，在40～60℃溫度下浸泡1～3小時，反復(fù)揉搓并用清水漂洗，去除堿溶液后自然干燥；將重量百分比為增鈣粉煤灰55～75％、粘結(jié)劑2.5～10.5％、水10～25％混合配制成料漿，加入納米二氧化鈦粉5～20％，反復(fù)幾次用干燥的聚氨酯泡沫浸漬料漿，在100～200℃溫度下至少干燥12小時，制得含納米二氧化鈦的多孔玻璃坯體，將該多孔玻璃坯體進行熱處理，燒掉聚氨酯泡沫模板，然后加熱到玻璃燒結(jié)溫度1200℃～1400℃時保溫60～90分鐘，隨爐冷卻，即制得具有高度連通氣孔的多孔玻璃載體。文檔編號C12N11/14GK101423829SQ20081016077公開日2009年5月6日申請日期2008年11月18日優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日發(fā)明者戴振東,溫廣武,王秀娟申請人:威海三友生物科技有限公司