[发明专利]利用中空介孔碳固定化漆酶去除水体中抗生素的方法

说明书

本发明公开了一种利用中空介孔碳固定化漆酶去除水体中抗生素的方法，包括以下步骤：将中空介孔碳固定化漆酶加入含抗生素的柠檬酸‑柠檬酸钠缓冲溶液中，振荡反应，使抗生素通过中空介孔碳外壳上的介孔通道进入中空内腔，被中空内腔固定的漆酶吸附和降解，完成对抗生素的去除。该利用中空介孔碳固定化漆酶去除水体中抗生素的方法具有简单有效、易于实施、安全性高、无二次污染等优点。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种利用中空介孔碳固定化漆酶去除水体中抗生素的方法。

背景技术

抗生素是由微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能及发挥作用的化学物质。近几十年来，由于抗生素广泛运用于医药、畜牧和水产养殖等，过量和不完全代谢使得抗生素经常在天然水，污水，土壤等环境介质中被检测出来。这些未被代谢掉的抗生素很可能会影响生物细胞的发展，生态系统的循环并且会促进耐药病原菌的繁殖，从而对生态环境和人类健康带来不利影响。在过去的研究中，许多方法被用于去除抗生素污染物，包括过滤、吸附、高级氧化、生物降解、酶降解等。在这些方法中，酶降解可以被看作是一种有效和环境友好的方法，如漆酶降解。

漆酶(EC 1.10.3.2)是一种含有多铜的胞外氧化酶，首次发现于漆树中的分泌物。但是研究表明许多真菌、植物、昆虫和一些细菌也可以分泌漆酶。漆酶被应用于许多领域，如食品、纺织、造纸、医药、能源、生物传感器和环境修复。近年来，由于严重的环境污染，漆酶在生物修复中的应用引起了越来越多的关注。这是因为漆酶具有高效的催化活性并且能降解多种有机物，特别是酚类有机污染物。但是，由于游离漆酶的稳定性低、不可回收和高成本，这大大限制了游离漆酶的实际中运用。而酶的固定化技术不仅能够保持酶高效的催化活性的，同时能够提高酶的稳定性，可回收性和降低利用成本。常规的固定化载体包括活性炭、壳聚糖、多孔硅胶等材料，但是这些材料存在固定化效率低，不稳定等缺点。因而，急需寻找到一种更加高效，稳定的固定化载体及固定方法，以扩大漆酶在抗生素降解方面的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种简单有效、易于实施、安全性高、无二次污染的利用中空介孔碳固定化漆酶去除水体中抗生素的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种利用中空介孔碳固定化漆酶去除水体中抗生素的方法，包括以下步骤：

将中空介孔碳固定化漆酶加入含抗生素的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液中，振荡反应，使抗生素通过中空介孔碳外壳上的介孔通道进入中空内腔，被中空内腔固定的漆酶吸附和降解，完成对抗生素的去除。

上述的利用中空介孔碳固定化漆酶去除水体中抗生素的方法，优选的，所述含抗生素的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液中，pH＝4.5～5.5，柠檬酸-柠檬酸钠的浓度为0.1M，抗生素的浓度为50mg/L；所述中空介孔碳固定化漆酶的添加量为20mg/100mL。

上述的利用中空介孔碳固定化漆酶去除水体中抗生素的方法，优选的，所述振荡反应的温度为25～30℃，转速为150～200rpm，时间为3h。

上述的利用中空介孔碳固定化漆酶去除水体中抗生素的方法，优选的，所述抗生素为盐酸四环素和/或盐酸环丙沙星。

上述的利用中空介孔碳固定化漆酶去除水体中抗生素的方法，优选的，所述中空介孔碳固定化漆酶中，漆酶直接物理吸附在中空介孔碳的中空内腔；所述中空介孔碳固定化漆酶由以下方法制得：