【正文】 在此，謹向?qū)熤乱猿绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！導師淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、求真務實的風范、孜孜不倦的求知境界和忘我的工作熱情是我永遠不斷努力進取的動力；導師虛懷若谷的人格、真誠的為人態(tài)度、厚道的處事風格、嚴于律己寬以待人的品格令我終生難忘。通過研究，得到以下結(jié)論：不同的活性炭通過吸附固定的方法在有機溶劑中固定化脂肪酶并用于1苯乙醇的轉(zhuǎn)酯化拆分。此后反應時間選擇為12 h。由表32可知，固定化酶催化拆分微孔活性炭001120反應24h轉(zhuǎn)化率即已達到50%，而在相同條件下，固定化酶拆分煤基活性炭001118反應36 h才達到50%，產(chǎn)物的ee值略有有下降。表32 不同載體固定化酶催化性能催化劑eeS(%)eeP(%)C(%)E微孔活性炭001120煤基活性炭001118煤基活性炭001121中孔活性炭（吸附劑）000209中孔活性炭001066竹炭000227表32為不同載體固定化PSL拆分(R, S)1苯乙醇的催化性能，反應條件為在正庚烷中40℃反應36h。對煤基活性炭001018和煤基活性炭001121來說，其孔徑比微孔活性炭和中孔活性炭的孔徑大的多，催化活性卻較弱。因為吸附劑的孔徑很小，而脂肪酶分子的動力學直徑（5 nm）比之大的多，不能夠進入吸附劑的孔道。 1 2 3 4 圖32 活性炭SEM照片微孔，介孔，大孔活性炭，由于其孔徑大小不一，比表面積的差異性，孔結(jié)構(gòu)的不同將導致固定化酶在活性上也出現(xiàn)很大的差異。圖323是過渡類型的活性炭，炭顆粒相對較1小，部分納米顆粒間形成了少量的中孔孔隙。 1 2 圖31 活性炭吸附等溫線表31 活性炭比表面積和孔體積數(shù)據(jù)樣品BET 比表面積/m2/g孔容/cm3/g平均孔徑/nm類型微孔非微孔微孔非微孔（吸 /脫附）吸附脫附1微孔2中孔3中孔4大孔14活性炭SEM照片如圖2所示。在0p/p0，吸附線與脫附線重合，而且p/p0=%，說明該活性炭同時存在一定比例的微孔。根據(jù)Polanyi位能理論，對于孔寬小于2 nm的只有數(shù)個分子層尺寸的孔，由于孔壁疊加位能的作用，孔內(nèi)吸附方式是瞬間充填而不是逐層吸附[7]。因此將底物A和B的兩個異構(gòu)體都視為同一底物，整體反應就是乒乓機制。許多酶催化轉(zhuǎn)酯化反應的動力學研究證實了這種反應機理，比如Zaks等[16]研究了有機相中三丁酸甘油酯與正庚醇的酶催化轉(zhuǎn)酯化反應； Rizzi等[18]研究了在正己烷中固定化脂肪酶催化乙酸乙醋與異戊醇的轉(zhuǎn)酯化反應，實驗結(jié)果都說明反應符合乒乓反應機理[18]。在本實驗中，底物(S)1苯乙醇和生成物 (R)1乙酸苯乙酯的對映體過量值(eeS, eeP) 用校正峰面積歸一法進行分析，根據(jù)式11進行計算。一般當E值小于15時，選擇性較差，沒有實用價值。對映體過量可以定量描述反應的對映體選擇性。(R,S)1苯乙醇反應的產(chǎn)物分析及計算 氣相色譜分析固定化酶催化拆分1苯乙醇的反應式如圖21所示：圖21 固定化脂肪酶酶催化拆分(R, S)1苯乙醇反應式酶促反應完畢后，濾液由裝有手性毛細管柱(CP ChirasilDEX CB)的ShimadzuGC2010氣相色譜儀測定。 熱重差熱 (TGDTA)分析熱重分析采用Diamond TG/DTA熱重差熱綜合分析儀，空氣氣氛流速50 mL/min，升溫速率10 K/min，最高溫度為700℃。而關于用固定化脂肪酶拆分合成手性仲醇的研究極少，且多用商業(yè)固定化酶，其價格昂貴。但由于酶催化的反應體系各不相同，而且載體的性質(zhì)和種類也多種多樣，因此固定化方法的選擇則不僅依照反應體系而定，載體也是一個非常重要的參考標準[15]。將載體分散于疏水性有機溶劑中，另加入少量緩沖液和酶粉，振蕩一定時間后，得到固定化酶。將脂肪酶溶入少量緩沖液中，加入載體，混合均勻，冷凍干燥即得到固定化酶。這是最常見的吸附固定化方法，將脂肪酶溶解于緩沖液中，加入硅藻土之類載體，振蕩或攪拌一定時間后，經(jīng)過抽濾、洗滌、冷凍干燥后得到固定化酶。物理法主要有吸附法和包埋法；化學法有共價偶聯(lián)法和交聯(lián)法。因此，不管用何種方法制備的固定化酶，都應該滿足上述固定化酶的條件。 （3）在催化方面的應用活性炭本身就具有催化活性，一般可單獨作為催化劑使用。其應用范圍涉及化學工業(yè)、食品加工、醫(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)、國防等領域、催化及電化學電源，在環(huán)境保護和人類生活中起著重要作用。(2）常壓反應一般選用雙孔分布的孔結(jié)構(gòu)。但并非在任何情況下催化劑的表面積越大越好，如對于催化氧化強放熱反應，表面積越大單位時間放熱越多，使反應裝置中的熱平衡遭到破壞；表面積越大也意味著孔徑小，細孔多，這樣不利于內(nèi)擴散過程。通常將這部分表面稱為有效面積[12]。（2）孔分布：要知道載體的孔對催化劑活性的影響，除了需要比孔體積及平均孔徑的數(shù)據(jù)以外，還應知道載體的孔體積分布。（1）孔隙率：孔隙率是指顆粒的內(nèi)孔而言。粒度大小不一的粉末粒度進行填充時，由于小顆粒的粉末進到大顆粒的空隙中，空隙就相應減少，粗粒子的比例為65%左右時，空隙率最小。一般情況下，粉末的主要容積特性是松密度及搖實體積。（1）自然堆角：把固體顆粒在水平板上自然堆放成堆，顆粒的棱線與水平板的夾角稱為自然堆角，有時也稱安息角或休止角。（2）粒度分布及平均直徑通常將粉末顆粒的大小稱作粒度，對于粉末體而言，粒度是指粉末顆粒的平均大小。（1）單個顆粒的粒度：粉末顆粒雖然具有各種形狀及大小，而用于載體的粉末顆粒的粒徑，小的可以為幾微米，大的可達到幾毫米。如將鉑負載于活性炭上，若用分子篩為載體，鉑可達到接近于原子級的分散度[1]。 A煤基微孔活性炭載體（1000） B竹制活性炭載體（1000） C煤基中孔活性炭載體（10000） D煤基大孔活性炭載體（1000）圖12各種活性炭載體微觀結(jié)構(gòu)催化活性組分承載在活性炭載體表面上，載體主要用于支持活性組分，使催化劑具有特定的物理性狀，而載體本身一般并不具有催化活性。 由于活性炭有特異的表面含氧化合物或絡合物的存在，對多種反應具有催化劑的活性，例如使氯氣和一氧化碳生成光氣。在活化中原料所含礦物質(zhì)集中到活性炭里成為灰分，灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類，如碳酸鹽和磷酸鹽等?；钚蕴康奈叫约热Q于孔隙結(jié)構(gòu)，又取決于化學組成。 (4)強度：即活性炭的耐破碎性?；钚蕴康谋砻娣e研究是非常重要的[6]。因此，在用活性炭吸附待分離溶液中的物質(zhì)后，可以用超聲波（場）產(chǎn)生協(xié)同作用來改變吸附相平衡關系，降低活性炭對吸附質(zhì)的吸附穩(wěn)定性，從而達到降低脫附化能的目的[5]。這種方法常用于溶液中對吸附質(zhì)的脫附。預磁處理能增大水的極性，這就能充分解釋經(jīng)過預磁處理后活性炭的吸附容量減小的現(xiàn)象。例如，活性炭對Ca2+、Cl有一定的吸附能力，這些離子占據(jù)了吸附活性中心，可對活性炭吸附無機單質(zhì)或有機物產(chǎn)生不利影響。采用這種方法必然產(chǎn)生沖洗劑與被吸附組分混合的問題，需要用別的方法將它們分離，因此這種方法存在多次分離的不便性。物質(zhì)的吸附量是隨壓力的升高而升高的，在較高的壓力下吸附，降低壓力或者抽真空，可以使吸附劑再生，這種方法也稱為變壓吸附。物質(zhì)的吸附量是隨溫度的升高而減小的，將吸附劑的溫度升高，可以使已被吸附的組分脫附下來，這種方法也稱為變溫脫附，整個過程中的溫度是周期變化的。雖然分子運動速度受溫度和材質(zhì)等原因的影響，但它在微環(huán)境下始終是不停運動的。也就是說，在一個米粒大小的活性炭顆粒中，微孔的內(nèi)表面積可能相當于一個客廳面積的大小。由于此種力作用強，涉及到吸附分子和固體間的電子重排、化學鍵的斷裂或形成，所以對吸附分子的結(jié)構(gòu)影響較大。吸附可以分為物理吸附與化學吸附兩種，它們的作用力不同。吸附質(zhì)在表面吸附以后的狀態(tài)稱為吸附態(tài)。大多數(shù)氣固多相催化反應，都包含吸附步驟。影響活性炭吸附的因素有：活性炭的特性；被吸附物的特性和濃度；廢水的PH值；懸浮固體含量等特性；接觸系統(tǒng)及運行方式等。（3）觸媒（催化劑）用活性炭。一般分為三種：（1）氣相吸附活性炭。（2）氣體活化法活性炭。其中有些是生產(chǎn)量和用量很小，有些還處于實驗室研究階段，故一并歸入小品種活性炭產(chǎn)品范疇。（5）樹脂類活性炭。（3）果殼/果核類活性炭。前者又可進一步細分為濕法成型炭（如加焦油、造紙黑液、淀粉糊等液態(tài)粘合劑制造的柱狀炭、球炭、蜂窩炭等）和干法成型炭（如加入固體狀瀝青、淀粉、樹脂粉等作粘合劑采用對輥成型工藝制成的壓塊、壓片、壓丸破碎炭或具規(guī)則外形的壓丸狀活性炭）。 按制造原料分類。以纖維狀含碳物質(zhì)制成，又分為絲狀、布狀及氈狀等幾種。一般指粒徑小于150μm（，對應的中國標準篩目為100目）的活性炭產(chǎn)品，在我國，（60目）的產(chǎn)品亦劃入粉狀活性炭范疇?；钚蕴吭谖磥韺袠O好的發(fā)展前景和廣闊的銷售市場[1]?；钚蕴季哂?極強的吸附能力，是一種常用的吸附劑、催化劑或催化劑載體，很容易與空氣中的有害氣體充分接觸。在水處理領域中使用粒狀活性炭即是用木材制成的，稱為木炭?；钚蕴渴潜姸喙I(yè)吸附劑中的一種，是一種多功能性吸附劑。優(yōu)點是孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達，比表面積大，吸附性能強，化學性能穩(wěn)定，易再生。由于活性炭中存在大量無規(guī)則排列的螺層狀晶體結(jié)構(gòu)，使各微晶結(jié)構(gòu)之間形成了形狀不同、大小不等的空隙，才使其擁有了豐富的孔隙結(jié)構(gòu)和優(yōu)越的吸附功能。本文利用廉價的煤基活性炭吸附固定假單胞菌脂肪酶（Pseudomonas sp Lipase，PSL），獲得固定化酶(PSL/AC)?！岸嗫住笔腔钚蕴康闹饕卣?，正是由于多孔從而決定了活性炭的巨大的比表面積和超強的吸附性能。煤基大孔活性碳的表面官能團數(shù)目多，作為固定化酶載體的效果更佳。微孔活性炭固定化脂肪酶酶在正庚烷溶劑中催化(R,S)1苯乙醇轉(zhuǎn)酯化拆分反應，(S)1苯乙醇對映體過量值eeS和(R)乙酸1苯乙酯的對映體過量值eeP均為98%，(R,S)1苯乙醇的轉(zhuǎn)化率達到理論值。簡而言之，活性炭是一類具有巨大的表面積（通常＞800m2/g）、豐富的孔隙結(jié)構(gòu)（