Synthesis and characterization of mesoporous Cu-MOF for laccase immobilization

漆酶 介孔材料 化学 表征(材料科学) 材料科学 纳米技术 有机化学 催化作用
作者
Ziwei Zhong,Shilong Pang,Yanwen Wu,Shu Jiang,Jie Ouyang
出处
期刊:Journal of Chemical Technology & Biotechnology [Wiley]
卷期号:92 (7): 1841-1847 被引量:66
标识
DOI:10.1002/jctb.5189
摘要

BACKGROUND Mesoporous metal–organic frameworks (MOFs) have been widely researched for enzyme immobilization, however, most are unstable in the aqueous phase. This paper reports the synthesis of a Cu–MOF for the immobilization of copper contained laccase via a surfactant-templating method with various surfactant/chelating agent mass ratios. RESULTS The Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area and pore diameter of the nanoscale Cu–MOF were 366–1154 m2 g−1 and 15.2–20.7 nm, respectively. The adsorption concentration and time were optimized to be 5 mg laccase mL−1 and 1 h. This immobilized system exhibited adsorption capacity up to 502 mg g−1 and activity recovery rate of 95.2%. The optimum reaction conditions for immobilizing laccase on Cu–MOF were pH 4 and 50°C. According to the Lineweaver–Burk plot, the Km of the immobilized laccase was 0.157 mmol L−1, indicating that the affinity of immobilized laccase to its substrate was higher than that of free laccase (0.290 mmol L−1). The activity of immobilized laccase after seven iterations of reuse remained approximately 50%. CONCLUSION The mesoporous Cu–MOF showed favorable adsorption capability and can be utilized in laccase immobilization. © 2017 Society of Chemical Industry
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