[发明专利]一种磁性光酶复合催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种磁性光酶复合催化剂，其特征在于，所述磁性光酶复合催化剂为固定化在磁性纳米TiO₂上的漆酶，所述的磁性纳米TiO₂为经过表面功能化的磁性纳米TiO₂。

2.如权利要求1所述的磁性光酶复合催化剂，其特征在于，所述表面功能化的磁性纳米TiO₂为铜离子鳌合修饰的磁性纳米TiO₂颗粒；

优选地，所述磁性纳米TiO₂的Fe₃O₄含量为1-4wt%；

优选地，所述漆酶与磁性纳米TiO₂的质量比为1:1-1:20（w/w），优选1:3-1:15（w/w），进一步优选1:5-1:10（w/w）。

3.一种如权利要求1或2所述的磁性光酶复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法为将磁性纳米TiO₂颗粒经过硅烷化反应、接枝反应和铜离子螯合修饰得到表面功能化的磁性纳米TiO₂，然后将漆酶固定化在表面功能化的磁性纳米TiO₂上，得到磁性光酶复合催化剂；

优选地，所述方法包括如下步骤：

（1）配制硅烷化反应溶液；

（2）进行硅烷化反应；

（3）进行接枝反应；

（4）进行铜离子螯合；

（5）进行漆酶固化反应。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述硅烷化反应溶液按重量份数包括如下组分：

优选地，步骤（1）所述硅烷化反应溶液按重量份数包括如下组分：

优选地，步骤（1）所述硅烷化反应溶液的配制过程为：在室温、搅拌条件下，向反应容器中依次加入配方量的硅烷化试剂、一元醇、磁性纳米TiO₂纳米颗粒、水，调节pH值，制得硅烷化反应溶液；

优选地，步骤（1）所述硅烷化试剂选自3-氯丙基三甲氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、三氯甲基硅烷中的任意1种或至少2种的组合；

优选地，步骤（1）所述一元醇选自甲醇、乙醇、正丙醇中的任意1种或至少2种的组合；

优选地，步骤（1）所pH值为3-5。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述硅烷化反应为：将步骤（1）得到的硅烷化反应溶液在保护气氛中，进行超声辅助反应，然后经过磁分离得到磁性纳米TiO₂颗粒；

优选地，步骤（2）所述硅烷化反应的温度为30-50℃，反应时间为20-60min；

优选地，步骤（2）所述超声的功率为60-120W；

优选地，步骤（2）所述保护气选自氮气、氦气、氩气、氖气、氪气或氙气中的任意1种或至少2种的组合，优选氮气、氦气或氩气中的任意1种或至少2种的组合，进一步优选氮气；

优选地，步骤（2）所述硅烷化反应在水浴加热中进行；

优选地，步骤（2）所述硅烷化反应在装有回流装置的反应器中进行。

6.如权利要求3-5之一所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述接枝反应为：将步骤（2）得到的产物加入到接枝反应试剂中，在保护气氛中，搅拌进行接枝反应，然后经过磁分离得到具有亚氨基功能团的磁性纳米TiO₂纳米颗粒；

优选地，步骤（3）所述接枝反应的反应试剂为亚氨基二乙酸钠溶液；

优选地，步骤（3）所述的接枝反应的pH范围8-10，反应温度40-80℃，反应时间30-90min；

优选地，步骤（3）所述保护气选自氮气、氦气、氩气、氖气、氪气或氙气中的任意1种或至少2种的组合；

优选地，步骤（3）所述接枝反应在水浴加热中进行；

优选地，步骤（3）所述接枝反应在装有回流装置的反应器中进行；

所述搅拌的转速为100-300转/分。

7.如权利要求3-6之一所述的方法，其特征在于，步骤（4）所述铜离子螯合为：将步骤（3）得到的产物加入到铜离子溶液中，室温条件下振荡反应，经磁分离、洗涤后获得铜离子鳌合修饰的磁性纳米TiO₂纳米颗粒；

优选地，步骤（4）所述铜离子溶液优选硫酸铜溶液。