[发明专利]一种生物酶‑化学复合催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种生物酶-化学复合催化剂，其特征在于：该催化剂为呈树枝状的生物酶催化剂上连接有圆球形的化学催化剂，该化学催化剂为核壳结构，壳层为二氧化硅，内核为负载了钌纳米粒子的介孔碳球；

该生物酶-化学复合催化剂的制备方法包括：

(1)将介孔碳球加入钌的盐溶液中超声分散15-20分钟，静置后干燥，在冰点搅拌状态下加入还原剂水溶液，搅拌反应结束后洗涤至中性，得到黑色固体物；然后加入到乙醇、水、表面活性剂、十二醇和氢氧化钠的混合溶液中超声分散15-20分钟，搅拌后加入正硅酸四乙酯、N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，搅拌、离心，加入丙酮并搅拌回流；

所述介孔碳球、正硅酸四乙酯和N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的加入量配比为1g：8-20mL：0.6-2mL；

(2)将步骤(1)中的产品加入水中，90-100℃条件下搅拌100-120分钟，离心洗涤，得到核壳结构的化学催化剂；

(3)将步骤(2)中的化学催化剂中加入戊二醛，超声12-17分钟，搅拌后离心洗涤，加入水和糖化酶，冰水搅拌3-5小时，洗涤至中性；

(4)将葡聚糖在碘酸钠溶液中，遮光、0-4℃条件下，搅拌7-10小时，透析45-50小时，稀释；然后在溶液中加入步骤(3)中的产品，25-35℃下搅拌7-9小时，离心洗涤至中性；加入硼氢化钠溶液，搅拌20-40分钟，离心洗涤即可。

2.根据权利要求1所述的生物酶-化学复合催化剂，其特征在于：所述步骤(1)中，介孔碳球、钌离子和还原剂的加入量配比为1g：0.25-0.27mmol：1-3mmol。

3.根据权利要求1所述的生物酶-化学复合催化剂，其特征在于：所述步骤(1)中，介孔碳球、乙醇、水、表面活性剂、十二醇和氢氧化钠的加入量配比为1g：170-200mL：280-350mL：0.6-0.8g：200-300μL：0.18-0.25g。

4.根据权利要求1所述的生物酶-化学复合催化剂，其特征在于：所述步骤(2)中，介孔碳球和水的比例为1g：450-700mL。

5.根据权利要求1所述的生物酶-化学复合催化剂，其特征在于：所述步骤(3)中，介孔碳球、戊二醛和糖化酶的加入量比为1g：200-600μL：80-120μL。

6.根据权利要求1所述的生物酶-化学复合催化剂，其特征在于：所述步骤(4)中，介孔碳球、葡聚糖和碘酸钠的重量比为1:0.3-0.5:0.5-0.7；所述介孔碳球和硼氢化钠的加入量比为1g：25-35mmol。

7.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的生物酶-化学复合催化剂，其特征在于：所述还原剂为KBH₄、NaBH₄或两者的任意比混合物，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。

8.权利要求1所述的生物酶-化学复合催化剂在淀粉水解-加氢一锅法生产山梨醇中的应用。