進行銅離子鰲合修飾;
[0015] 二、對漆酶進行脫銅離子處理;
[0016] 三、將表面功能化的碳納米管和脫除銅離子的漆酶混合,在室溫條件下攪拌,進行 漆酶固定化反應,然后經離心分離、洗滌后獲得碳納米管固定化漆酶。
[0017] 進一步的,琥珀酰亞胺基接枝反應溶液包括鹵代琥珀酰亞胺、丙酮、碳酸鉀、焦亞 硫酸鉀、羧基化碳納米管和水。所述鹵代琥珀酰亞胺選自N-氯代琥珀酰亞胺,N-溴代琥珀酰 亞胺,N-碘代琥珀酰亞胺中的任意1種或至少2種的組合,所述組合例如N-氯代琥珀酰亞胺/ N-溴代琥珀酰亞胺、N-溴代琥珀酰亞胺/N-碘代琥珀酰亞胺、N-氯代琥珀酰亞胺/N-溴代琥 珀酰亞胺/N-碘代琥珀酰亞胺等;進一步優選為N-氯代琥珀酰亞胺。
[0018] 以鹵代琥珀酰亞胺的重量為1重量份,丙酮的加入量10-50重量份,例如丙酮的重 量份數為3、4、5、6、7、8、9等,優選15-45重量份;碳酸鉀的加入量0.2-3重量份,例如碳酸鉀 的重量份數為0.4、0.6、0.8、1.1、1.5、2、2.4、2.8等,優選0.5-2重量份;焦亞硫酸鉀的加入 量0.5-5重量份,例如焦亞硫酸鉀的重量份數為0.7、0.9、1.2、1.6、2.5、2.9、3.5、3.8、4.2、 4.5等,優選1-2.5重量份。所述碳納米管采用從中國科學院成都有機化學有限公司購買的 表面羧基化的碳納米管。以鹵代琥珀酰亞胺的重量為1重量份,羧基化碳納米管的加入量1-15重量份,例如羧基化碳納米管的重量份數為2、3、5、7、9、11、12、13、14等,優選3-12重量 份。
[0019] 所述水為實驗室用水,是本領域技術人員所熟知的實驗試劑,本發明所述水優選 去離子水、蒸餾水、二次蒸餾水中的任意1中。以鹵代琥珀酰亞胺的重量為1重量份,水的加 入量為10-100重量份,例如水的重量份數為14、26、37、49、51、65、77、89、90、98、99等,優選 30-90重量份。
[0020]所述反應溶液采用分步混合,首先,將鹵代琥珀酰亞胺溶于丙酮,將碳酸鉀、焦亞 硫酸鉀、羧基化碳納米管在水中充分混合至無機鹽完全溶解;然后將丙酮溶液與水溶液混 合用于后續反應。
[0021 ]優選的,所述琥珀酰亞胺基接枝反應溶液按重量份數包括如下組分: 鹵代琥珀酰亞胺 1 丙酮 15-45 碳酸鉀 0.5-2
[0022] 焦亞硫酸鉀 1-2.5 羧基化碳納米管 3-12 水 3:_
[0023]所述的琥珀酰亞胺基接枝反應溶液的各組分的重量份數均以鹵代琥珀酰亞胺為1 重量份為基準計算得到的。
[0024]進一步優選地,所述琥珀酰亞胺基接枝反應溶液按重量份數包括如下組分: 鹵代琥珀酰亞胺 1 丙酮 20 40 碳酸鉀 1-1,5
[0025] 焦亞硫酸鉀 1.5-2 羧基化碳納米管 5-10 水 50-80
[0026]所述的琥珀酰亞胺基接枝反應溶液的各組分的重量份數均以鹵代琥珀酰亞胺為1 重量份為基準計算得到的。
[0027]本發明步驟(1)所述琥珀酰亞胺基接枝反應為:將得到的琥珀酰亞胺基接枝反應 溶液攪拌進行接枝反應,然后加入氯仿與水進行萃取分離,然后經洗滌、旋轉蒸發得到琥珀 酰亞胺基接枝碳納米管。
[0028]優選地,步驟(1)所述琥珀酰亞胺基接枝反應的溫度為20-40 °C,例如21°C、26°C、 28 °C、31°C、32 °C、37 °C、39 °C等,溫度低于20 °C反應速率太慢,溫度高于40 °C溫度太高,反應 物容易聚合;反應時間為2CK40min,例如24min、26min、28min、31min、33min、37min、39min 等,時間小于20min,反應不徹底,反應時間為40min后,基本達到反應平衡;反應攪拌速率 300-1000r/min,例如350r/min、430r/min、550;r/min、610;r/min、680;r/min、760;r/min、820;r/ min、880r/min、940r/min、980r/min等,攪拌轉速小于300r/min,反應速度慢,易團聚,攪拌 轉速大于l〇〇〇r/min,不利于接枝反應的進行,降低接枝率。考慮到步驟(1)的接枝反應的反 應溫度,所述接枝化反應優選在裝有回流裝置的反應器中進行。
[0029]優選地,步驟(1)反應結束后的溶液中加入氯仿-水的混合物(2:1,v/v),以鹵代琥 珀酰亞胺為1重量,氯仿和水混合物的加入量為80-300重量份,例如氯仿-水混合物的重量 份數為90、100、120、150、180、230、250、270、290等,進一步優選150-200重量份。反應溶液與 氯仿-水混合物充分混合后,靜置分層,收集有機相層,用去離子水將有機相洗滌3-5次,去 除有機相中的水溶成分,所述去離子水的用量為有機相層體積的1/2。經過洗滌的有機相層 進一步旋轉蒸發除去有機溶劑氯仿,優選地,旋轉蒸發的溫度為30-45Γ,所獲得反應產物 即為琥珀酰亞胺基接枝的碳納米管。
[0030] 進一步的,所述步驟2)中碳納米管進行氨基三乙酸功能團的接枝的方法為:
[0031] 1)、接枝反應溶液的制備
[0032] 將N,N_二(羧基甲基)-L_賴氨酸水合物和三乙胺加入到二甲基甲酰胺中,攪拌加 熱回流使其完全溶于二甲基甲酰胺中;優選地,以N,N-二(羧基甲基)-L-賴氨酸水合物為1 重量份,三乙胺的用量為2-6重量份,例如三乙胺的重量份數為2.2、2.5、2.7、3.2、3.6、3.9、 4.1、4.7、4.9、5.5、5.7、5.9等;二甲基甲酰胺的用量為20-60重量份,例如二甲基甲酰胺的 重量份數為 21、25、28、29、32、36、38、41、45、49、52、56、59 等。
[0033] 優選地,所述接枝反應溶液的制備在裝有回流裝置的反應器中進行;所述接枝反 應溶液的制備溫度為30-50°C,例如32 °C、35 °C、37 °C、39°C、41°C、43 °C、46 °C、47 °C、49 °C等; 所述接枝反應溶液的制備時間為8〇-12〇111;[11,例如83111;[11、88111;[11、91111;[11、95111;[11、101111;[11、 105min、109min、112min、115min、117min、119min等;所述接枝反應溶液制備的攪拌速度為 100-300r/min,例如 120r/min、130r/min、150r/min、190r/min、210r/min、260;r/min、280;r/ min、290r/min 等。
[0034] 2)、將琥珀酰亞胺基接枝的碳納米管到接枝反應溶液中,攪拌加熱回流,接枝反應 結束后離心、洗滌、干燥,獲得表面氨基三乙酸功能化的碳納米管。所述接枝反應的溫度為 30-60°C,例如31°C、34°C、39 °C、42°C、45°C、48°C、52°C、57 °C、59 °C等;所述接枝反應的時間 為 3-6h,例如 3.111、3.511、3.711、3.911、4.111、4.311、4.611、4.911、5.211、5.411、5.711、5.911等 ;所述 接枝反應的攬摔速度為300-600r/min,例如320r/min、330r/min、350r/min、390r/min、 410r/min、460r/min、480r/min、490r/min、530r/min、550r/min、570r/min、590r/min等。
[0035] 優選地,以N,N_二(羧基甲基)-L_賴氨酸水合物為1重量份,琥珀酰亞胺基接枝的 碳納米管的加入量為3-10重量份,例如琥珀酰亞胺基接枝的碳納米管的重量份數為3.6、 4.3、5.1、5.8、6.3、6.9、7.5、8.0、9.5、9.7等;
[0036] 接枝反應結束后8000-15000r/min離心分離,將得到的沉淀用5-10倍沉淀物體積 的二甲基甲酰胺洗滌,再按上述條件離心,重復以上操作3次。將洗滌后的沉淀物放入30-40 °(:的真空干燥箱干燥除去殘留有機溶劑,獲得的產物即為表面氨基三乙酸功能化的碳納米 管。
[0037]進一步的,步驟(3)所述銅離子螯合反應為:將步驟(2)得到的表面氨基三乙酸功 能化的碳納米管加入到銅離子溶液中,室溫條件下振蕩反應,經離心分離、水洗滌后獲得銅 離子鰲合修飾的碳納米管。
[0038]本發明所述銅離子溶液是為了通過銅離子將表面氨基三乙酸功能化的碳納米管 進行螯合修飾,得到銅離子鰲合修飾的碳納米管。所述銅離子溶液為可溶性的含有二價銅 離子的溶液,例如氯化銅溶液、硫酸銅溶液或硝酸銅溶液中的任意1種或至少2種的組合,所 述組合例如氯化銅溶液/硫酸銅溶液、硝酸銅溶液/氯化銅溶液、氯化銅溶液/硫酸銅溶液/ 硝酸銅溶液等。優選地,步驟(3)所述銅離子溶液優選氯化銅溶液。
[0039] 優選地,步驟(3)所述銅離子溶液的濃度為6-10 % (w/v),例如6.1 %、7.5 %、 8.0%、8.3%、9.2%、9.7%、9.9%等,例如濃度為6.3 % (w/v)的硫酸銅溶液和/或濃度為 8.25% (w/v)的氯化銅溶液