Введение
1 Обзор литературы 11
1.1 Методы получения 2,3,5-триметилгидрохинона 11
1.2 Характеристика пероксидазы корня хрена (КФ 1.11.1.7)
1.2.1 Строение пероксидазы 19
1.2.2 Механизм действия пероксидазы
1.3 Способы иммобилизации пероксидазы 23
1.4 Нанокатализ и магнитный нанокатализ 35
1.4.1 Способы синтеза магнитных наночастиц 36
1.4.1.1 Получение магнитных наночастиц методом соосаждения 37
1.4.1.2 Полиольный метод получения магнитных наночастиц 38
1.4.1.3 Гидротермальный метод получения магнитных
наночастиц 39
1.4.1.4 Золь-гель метод получения магнитных наночастиц 40
1.4.2 Методы стабилизации магнитных наночастиц 41
1.4.2.1 Стабилизация магнитных наночастиц с использованием мономерных соединений 41
1.4.2.2 Использование неорганических материалов для стабилизации магнитных наночастиц 43
1.4.2.3 Использование полимерных материалов для стабилизации магнитных наночастиц 44
1.5 Иммобилизация пероксидазы на магнитые наночастицы 45
2 Методы и методики экспериментов и анализов 49
2.1 Использованные реактивы 49
2.2 Методика приготовления биокатализатора на основе пероксидазы иммобилизованной на Si02, А1203 51
2.3 Методика приготовления биокатализатора на основе пероксидазы иммобилизованной на магнитные наночастицы
2.3.1 Методика синтеза магнитных наночастиц 5 3
2.3.1.1 Метод соосаждения 53
2.3.1.2 Полиольный метод
2.3.2 Модификация поверхности магнитных наночастиц 55
2.3.3 Иммобилизация пероксидазы на магнитные наночастицы 2.4 Методика проведения процесса окисления 2,3,6-триметил фенола 57
2.5 Методика анализа реакционной смеси методом высокоэффективной жидкостной хроматографии 2.6 Методика расчета кинетических и термодинамических 59 параметров
2.7 Физико-химические методы исследования образцов биокатализаторов 61
2.7.1 Просвечивающая электронная микроскопия образцов биокатализаторов 61
2.7.2 Методика измерения намагниченности 61
2.7.3 Исследование образцов биокатализаторов методом инфракрасная спектроскопия 62
2.7.4 Рентгенофотоэлектронная спектроскопия образцов биокатализаторов 63
2.7.5 Методика определения удельной поверхности и пористости методом низкотемпературной адсорбции азота 64
2.7.6 Исследование образцов биокатализаторов методом хемосорбции водорода 65
3 Результаты экспериментов и их обсуждение 67
3.1 Синтез и характеристики биокатализаторов на основе Fe304,
Si02 и А1203 67
3.1.1 Получение и выбор эффективного носителя на основе Fe304. Результаты просвечивающей электронной микроскопии и магнитные характеристики образцов биокатализаторов на основе Fe304 67
3.1.2 Синтез биокатализаторов на основе Fe304, Si02 и А1203 и установление их структуры 72
3.1.2.1 ИК-Фурье спектроскопия и подбор оптимального состава для биокатализаторов на основе SiC 2, А12Оз 72
3.1.2.2 ИК-Фурье спектроскопия и подбор оптимального состава для биокатализатора на основе Fe304 88
3.1.2.3 Результат анализа образца биокатализатора на основе Fe304 методом рентгенофотоэлектронной спектроскопии 92
3.1.2.4 Характеристика поверхности образца биокатализатора на основе Fe304 методом низкотемпературной адсорбции азота 96
3.1.2.5 Результат анализа образца биокатализатора на основе Fe304 методом хемосорбции водорода 99
3.1.2.6 Определение области протекания процесса окисления 2,3,6-триметилфенола в присутствии иммобилизованной пероксидазы 100
3.2 Тестирование полученных биокатализаторов и подбор оптимальных условий проведения процесса окисления 2,3,6 триметилфенола в присутствии биокатализаторов на основе
пероксидазы 102
3.2.1 Определение оптимальной концентрации 2,3,6 триметилфенола 103
3.2.2 Подбор оптимальной температуры 104
3.2.3 Подбор оптимального значения рН 106
3.2.4 Определение стабильности биокатализаторов 107
3.2.5 Влияние времени реакции окисления 2,3,6-триметилфенола 108
3.2.6 Исследование влияния типа растворителя на каталитическую активность пероксидазы 109
3.2.7 Определение кинетических параметров синтезированных биокатализаторов 111
3.3 Гипотеза о механизме протекания процесса окисления 2,3,6 триметил фенола 114
Основные результаты и выводы 116
Список использованных источников 118
