DOI: 10.1016/j.chemosphere.2022.137478

尽管此前有许多研究是围绕纺织染料和酚类化合物的生物降解展开的，但仍未取得突破性进展，本文提出了一种基于电纺纤维和固定化漆酶的廉价且环保的新型可持续材料。在PCL浓度（12wt%）、PEI浓度（10wt%）、电压（16kV）、针尖-收集器距离（20cm）和注射速度（0.7mL/h）等操作参数下，通过静电纺丝技术优化制备了聚己内酯（PCL）/聚乙二醇（PEI）电纺纤维。接下来，进行了一系列表征研究，以探索无漆酶和含漆酶的电纺纤维的形态和结构。粗漆酶是通过培养白腐菌T.trogii（TTL）和T.versicolor（TVL）获得的。所得的电纺纤维表面光滑，平均直径约为560nm，在漆酶固定化后观察到较大的直径。研究结果表明，固定化提高了漆酶的储存和操作稳定性。例如，在10次重复循环后，PCL/PEI/TTL和PCL/PEI/TVL的残余活性为33.2±0.2%和26.0±0.9%。储存3周后，它们保留了约30%的原始活性。此外，发现PCL/PEI/TTL和PCL/PEI/TVL具有较高脱色率，可从模拟污染水溶液中去除橙黄II和孔雀石绿纺织染料。其中，PCL/PEI/TTL在pH值为5和温度为50℃的条件下连续使用8次后，对橙黄II和孔雀石绿表现出最高的脱色效率，分别达到86%和46%以上。此外，PCL/PEI/TTL和PCL/PEI/TVL在最佳pH和温度范围内有效降解了2,6-二氯苯酚酚类化合物，最大去除效率分别为52.6 ± 0.1%和64.5 ± 7.6%。本研究提出的方法结合了电纺纤维材料的优势特性和固定化策略，以便在各种酶促应用中实现工业酶（如漆酶）的高效使用。

图1.静电纺丝过程、漆酶固定化，以及OII、MG和2,6-DCP生物降解的示意图。

图2.在20kV下制备的PCL/PEI（A-C）、PCL/PEI/TTL（D-F）和PCL/PEI/TVL（G-I）纤维的SEM显微照片，放大倍数为2.50KX至10.00KX。

图3.（A）原始PCL、原始PEI、PCL/PEI、PCL/PEI/TTL和PCL/PEI/TVL纤维的FT-IR光谱。（B）PCL/PEI、PCL/PEI/TTL和PCL/PEI/TVL纤维的XRD图谱。

图4.（A）PCL/PEI/TTL和PCL/PEI/TVL纤维的最佳pH值、（B）最佳温度、（C）储存稳定性和（D）操作稳定性。

图5.（A）使用不同重量的PCL/PEI/TTL纤维对OII进行重复脱色，（B）使用不同重量的PCL/PEI/TTL纤维对MG进行重复脱色，（C）使用不同重量的PCL/PEI/TVL纤维对OII进行重复脱色，以及（D）使用不同重量的PCL/PEI/TVL纤维对MG进行重复脱色。

图6.PCL/PEI/TTL（pH5.0，2,6-DCP浓度：10mg/L，50℃）和PCL/PEI/TVL纤维（pH2.0，2,6-DCP浓度：10g/L，50℃）在5h内的降解率。