介孔羟基磷灰石-氧化钴复合催化剂：协同催化高效降解亚甲基蓝及废水修复中的可重用性研究

为解决工业染料废水处理难题，研究人员开发了一种新型介孔羟基磷灰石-氧化钴复合载体(HAp-CoO)，用于固定辣根过氧化物酶(HRP)。该复合催化剂(HAp-CoO@HRP)在pH7.0时实现86%的酶固定率，对50mg/L亚甲基蓝(MB)降解率达92%，且5次循环后仍保持79%活性。研究证实其具有优异的热稳定性(40-50°C)和储存稳定性(28天保留85%活性)，为废水生物修复提供高效解决方案。

　　

这项突破性研究构建了具有介孔结构的羟基磷灰石-氧化钴(HAp-CoO)复合材料，作为辣根过氧化物酶(Horseradish Peroxidase, HRP)的理想载体。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和比表面积测试(BET)等表征手段，证实该载体具备适合酶固定化的多孔特性。

在pH7.0的最佳条件下，HRP在HAp-CoO上的固定化效率高达86%。固定化后的酶展现出卓越的温度适应性，在40-50°C范围内保持稳定活性，远优于游离酶。动力学分析显示，虽然米氏常数(K_m)从3.74mM(游离HRP)略微增加到6.12mM(HAp-CoO@HRP)，表明底物亲和力稍有下降，但最大反应速度(V_max)保持稳定，证明催化效率未受影响。竞争性抑制常数(K_i)变化微小，提示固定化过程未改变酶的抑制特性。

在亚甲基蓝(Methylene Blue, MB)降解实验中，50mg/L浓度下达到92%的惊人降解率。更令人振奋的是，经过5次重复使用后仍保留79%的催化效率，且在4°C储存28天后活性仍达85%。这些数据充分展现了HAp-CoO@HRP复合材料在工业废水处理领域的巨大应用潜力，为环境污染物治理提供了高效、稳定且可重复使用的生物催化解决方案。