[发明专利]一种催化膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种催化膜，其特征在于，所述催化膜包括基膜，以及设置于所述基膜表面的杂化亲水改性层，所述杂化亲水改性层上固定有酶；所述酶为可催化生成过氧化氢的酶；

所述杂化亲水改性层由单宁酸和三氯化铁的混合涂层，以及接枝于所述混合涂层上的亲水活性物质组成；

所述催化膜通过如下方法进行制备，所述方法包括如下步骤：

(1)用单宁酸溶液和三氯化铁溶液处理基膜，所述处理的方法为：将经过单宁酸溶液浸润的基膜与三氯化铁溶液混合，或将经过三氯化铁溶液浸润的基膜与单宁酸溶液混合，反应，在基膜表面得到单宁酸和三氯化铁的混合涂层；所述反应的温度为室温；

(2)在步骤(1)得到的混合涂层上接枝亲水活性物质，得到杂化亲水改性层；

(3)用活化剂活化处理步骤(2)得到的杂化亲水改性层后，将其与酶溶液混合，反应，得到所述催化膜。

2.根据权利要求1所述的催化膜，其特征在于，所述基膜为聚合物分离膜。

3.根据权利要求2所述的催化膜，其特征在于，所述聚合物分离膜的截留分子量为100～100000Da。

4.根据权利要求2所述的催化膜，其特征在于，所述聚合物分离膜的材料选自磺化聚砜、聚酰胺、聚砜、聚醚砜、磺化聚醚砜或聚偏氟乙烯中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的催化膜，其特征在于，所述单宁酸和三氯化铁的质量比为1:(0.1～8)。

6.根据权利要求5所述的催化膜，其特征在于，所述单宁酸和三氯化铁的质量比为1:(3～5)。

7.根据权利要求1所述的催化膜，其特征在于，所述亲水活性物质为亲水性单体和/或亲水性聚合物。

8.根据权利要求7所述的催化膜，其特征在于，所述亲水活性物质为亲水性聚合物。

9.根据权利要求7所述的催化膜，其特征在于，所述亲水性聚合物选自聚谷氨酸、聚天冬氨酸、聚半胱氨酸或聚乙烯亚胺中的任意一种或至少两种的组合。

10.根据权利要求7所述的催化膜，其特征在于，所述亲水性单体选自谷氨酸、天冬氨酸或半胱氨酸中的任意一种或至少两种的组合。

11.根据权利要求1所述的催化膜，其特征在于，所述可催化生成过氧化氢的酶选自葡萄糖氧化酶、乙醇氧化酶、半乳糖氧化酶、L-乳酸氧化酶、核苷氧化酶、甘油氧化酶、胆固醇氧化酶或超氧化物歧化酶中的任意一种或至少两种的组合。

12.根据权利要求1所述的催化膜，其特征在于，所述可催化生成过氧化氢的酶为葡萄糖氧化酶。

13.一种如权利要求1～12任一项所述的催化膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)用单宁酸溶液和三氯化铁溶液处理基膜，所述处理的方法为：将经过单宁酸溶液浸润的基膜与三氯化铁溶液混合，或将经过三氯化铁溶液浸润的基膜与单宁酸溶液混合，反应，在基膜表面得到单宁酸和三氯化铁的混合涂层；所述反应的温度为室温；

(2)在步骤(1)得到的混合涂层上接枝亲水活性物质，得到杂化亲水改性层；

(3)用活化剂活化处理步骤(2)得到的杂化亲水改性层后，将其与酶溶液混合，反应，得到所述催化膜。

14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述反应的时间为0.25～5min。

15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述反应在振荡条件下进行。

16.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述单宁酸溶液的浓度为0.5～8g/L。