[发明专利]巯基改性二氧化钛纳米纤维固定化酶及其制法与该固定化酶合成1，3-丙二醇的应用

权利要求书

1.一种巯基改性二氧化钛纳米纤维固定化酶，其特征在于：包括多酶和用于固定该多酶的巯基改性二氧化钛纳米纤维载体；所述巯基改性二氧化钛纳米纤维载体是将二氧化钛纳米纤维分散于乙醇中，在超声条件下加入巯烃基硅烷偶联剂溶液，搅拌，洗涤，所获得巯基改性的二氧化钛纳米纤维。 

2.根据权利要求1所述巯基改性二氧化钛纳米纤维固定化酶，其特征在于：所述多酶为基因工程大肠杆菌多酶、克雷伯杆菌多酶或者木瓜蛋白酶与胰蛋白酶的混合溶液。 

3.一种制备权利要求1所述巯基改性二氧化钛纳米纤维固定化酶的方法，其特征在于包括如下步骤： 

（1）用静电纺丝制备二氧化钛纳米纤维； 

（2）将二氧化钛纳米纤维分散于乙醇中，在超声条件下加入巯烃基硅烷偶联剂溶液，搅拌，洗涤，获得巯基改性的二氧化钛纳米纤维； 

（3）向巯基改性的二氧化钛纳米纤维中依次加入戊二醛溶液和多酶溶液，振荡，抽滤，得到巯基改性二氧化钛纳米纤维固定化酶。 

4.根据权利要求3所述制备巯基改性二氧化钛纳米纤维固定化酶的方法，其特征在于：步骤（2）中，加入的巯烃基硅烷偶联剂溶液浓度为10～30g/L，二氧化钛纳米纤维与巯烃基硅烷偶联剂重量比为0.5～3.0：1，室温搅拌时间为20～30小时。 

5.根据权利要求3所述制备巯基改性二氧化钛纳米纤维固定化酶的方法，其特征在于：步骤（3）中，加入的戊二醛溶液浓度为2～10g/L，多酶溶液浓度为10～50mg/mL，巯基改性二氧化钛纳米纤维与多酶和戊二醛重量比为2～10：1：0.2～1.0，振荡时间为2～5小时。 

6.根据权利要求3所述制备巯基改性二氧化钛纳米纤维固定化酶的方法，其特征在于：步骤（1）的具体制备方法为在10-18kV的静电压下，将电纺溶液以0.2～0.6ml·h^-1流速纺丝，烧结、去除高分子模板，即得二氧化钛纳米纤维；其中，所述烧结温度为500～650℃，烧结时间为3～6小时，所述电纺溶液由用量比为10～12mL：3～5mL：3～5mL：500～550mg的乙二醇、钛酸异丙酯、草酸和聚乙酸乙烯酯组成。 

7.一种利用权利要求1所述巯基改性二氧化钛纳米纤维固定化酶合成1，3-丙二醇中的方法，其特征在于：向巯基改性二氧化钛纳米纤维固定化酶中通入底物反应液并控制反应液的pH、流速和反应温度，充分反应即可得到1，3-丙二醇。 

8.根据权利要求7所述的利用巯基改性二氧化钛纳米纤维固定化酶合成1，3-丙二醇中的方法，其特征在于：先将巯基改性二氧化钛纳米纤维固定化酶与惰性填料混合，再向其中通底物反应液；所述惰性填料为活性炭、石英砂、空心玻璃珠、硅胶粒或氧化铝瓷球中；控制所述底物反应液pH为8～9，流速为0.2～0.6mL·min^-1，反应温度为25℃～42℃。 

9.一种利用巯基改性二氧化钛纳米纤维固定化酶合成1，3-丙二醇中的专用设备，其特征在于：包括纳米多酶反应器（1），该反应器包括上下端开口的壳体（11），壳体（11）两端口内侧各设过滤网（12），壳体（11）内壁上设有保温层（13）；其中，所述纳米多酶反应器（1）是用作巯基改性二氧化钛纳米纤维固定化酶催化底物反应液生成1，3-丙二醇的反应器。 

10.根据权利要求9所述利用巯基改性二氧化钛纳米纤维固定化酶合成1，3-丙二醇中的专用设备，其特征在于：还包括底物反应装置（2）和检测装置（3），其中，底物反应装置（2）通过进液管（6）与反应器下端连通，并在进液管上安装微量化学泵（4）和阀门；反应器上下端与检测装置（3）进出口相互连通，形成循环管路，从检测装置（3）下端出口的管路上延伸一道支路，该支路与管路的交叉处安装三通阀（8），并在支路上设产物收集装置（9），同时，该三通阀（8）与检测装置（3）之间安装流量控制阀（5）。