1. 研究目的与意义
磺胺类抗生素（Sulfonamides，SAs）在医疗卫生、畜牧业及水产养殖业等领域中应用非常广泛，其在全世界抗生素总使用量中占有极大比重。磺胺类抗生素在人体和动物体内代谢不完全，会产生残留物，更多情况下会通过排泄物的形式转移到水体中。其在水体环境中不易被降解，会长期存在并累积，并且通过食物链的富集，最终可能会危害人体健康。目前，国内外均有研究报道磺胺类抗生素在水体中的普遍残留现象。然而，国内污水处理工艺对抗生素类污染物的去除，存在去除率低，成本高等缺陷。因此，能否通过一种环保高效的方案以去除或降解水体中磺胺类抗生素显得非常必要。
漆酶(laccase)是一种含多个铜离子的多酚氧化酶，具有强氧化还原性，在水体的污染防治和控制中具有巨大的应用前景。由于游离态漆酶稳定性差，重复利用率低，生产成本高，限制了其在实际生产中的应用。酶固定化是目前克服这些局限性的最好方法，通过酶固定化技术将漆酶固载于载体表面，从而改善酶的稳定性和降解效率，延长使用寿命。载体是酶固定化的关键，优良的载体可有效提高漆酶的活性和可重复性。本研究采用磁性生物炭作为载体，生物炭是一种利用废弃的农作物及其他生物质材料经处理制得的新型环境功能材料，具有较大的比表面积和吸附容量，而磁性的固定化酶在反应液中可通过磁铁吸附方便回收，有利于节能省时，从而减少酶的应用成本。目前，将磁性生物炭作为酶固定化载体的报道还较少。
综上，本研究拟以农业固体废弃物茶籽壳进行处理，合成磁性生物炭，通过螯合作用将漆酶固载于磁性生物炭表面，制得固定化漆酶磁性生物炭材料。同时，考察固定化漆酶在对磺胺类抗生素的降解能力，通过高效液相色谱（HPLC）监测分析，并讨论可能的去除机理，以期为漆酶固载化磁性生物炭处理水体中磺胺类抗生素提供理论基础。
2. 研究内容与预期目标
主要研究内容：
（1）采用共沉淀法合成乙二胺四乙酸(EDTA)功能化的磁性生物炭，并利用扫描电镜和傅里叶红外光谱仪对磁性生物炭的理化性质进行表征。
（2）通过螯合作用将漆酶固载于磁性生物炭表面，制得漆酶固定化磁性生物炭，并利用扫描电镜和傅里叶红外光谱仪对其理化性质进行表征。
3. 研究方法与步骤
3.1 研究方法
3.1.1.建立了将漆酶固载于磁性生物炭表面，结合高效液相色谱法测定水体中残留的磺胺类抗生素的分析方法。
3.1.2.试剂
4. 参考文献
[1]. Thurston C F. The structure andfunction of fungal laccase[J]. Microbiology, 1994,140 (1): 19-26.
[2]. Li X, Yu H, Xu S,et al.Uptake of three sulfonamides from contaminated soil by pakchoi cabbage[J].Ecotoxicology and Environmental Safety, 2013, 92:297-302.
[3]. 段伦超,王风贺, 纪营雪, 等.火力发电厂飞灰对抗生素磺胺的吸附性能[J].环境工程学报, 2014(06):2231-2236.
5. 工作计划
| 起止时间 | 自2022年1 月至 2022 年 6 月 | ||
| 序号 | 论文阶段及工作内容 | 时间安排 | 阶段性成果 |
| 1 | 文献查阅,了解相关领域的研究现状完成英文翻译 | 1.10-3. 8 | 完成开题报告 |
| 2 | 实验准备:准备相关的化学药品及仪器设备, 撰写开题报告 | 3.9-3.27 | 完成实验准备 |
| 3 | 撰写论文 | 3.28-5.10 | 初步完成体系的选择 |
| 4 | 撰写和修改论文，制作答辩PPT | 5.11-6.10 | 根据条件完成测定方法的建立 |
| 5 | 论文答辩 | 6.13(暂定) |
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