石油學(xué)報(bào)(石油加工)2015年10月ACTA PETROLEI SINICA (PET ROLEU M PROCESSING SECTION )第31卷第5期文章編號(hào): 1001-8719(2015 )05-1136-08介孔SiO2固定化溶菌酶在柴油泄漏循環(huán)水系統(tǒng)中的緩蝕性能仲慧贊，劉芳，呂玉翠陸津津，楊偉(中國(guó)石油大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，山東青島266580 )摘要:采用溶膠凝膠法合成了介孔SiO2微球,并采用TEM、BET及FT-IR譜對(duì)其進(jìn)行表征。以介孔SiOz微球?yàn)檩d體，利用物理吸附法制備固定化溶菌酶，優(yōu)化了制備條件,并將在優(yōu)化條件下制備的固定化溶菌酶投加于柴油泄漏循環(huán)水中，考察其對(duì)碳鋼的緩蝕效果。結(jié)果表明，制備固定化溶菌酶的最佳條件為溶菌酶質(zhì)量濃度0.8 g/L、固定化時(shí)間10h、pH值6.5、緩沖溶液摩爾濃度50 mmol/L。在柴油質(zhì)量濃度為80 mg/L的冷卻循環(huán)水中，固定化溶菌酶對(duì)碳鋼的緩蝕率最高可達(dá)78. 21%，且穩(wěn)定性比游離溶菌酶有顯著提高。關(guān)鍵詞:介孔SiO2微球;固定化;溶菌酶;柴油泄漏;循環(huán)冷卻水;緩蝕中圖分類(lèi)號(hào): TQ085; Q71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: Adoi: 10. 3969/j- issn. 1001-8719. 2015. 05. 018Corrosion Inhibition of Lysozyme Immobilized on Mesoporous SiOz inCirculating Cooling Water System With Diesel LeakageZHONG Huiyun, LIU Fang, LU Yucui, LU Jinjin, YANG Wei(College of Chemical Engineering, China Universily of Petroleum ，Qing dao 266580, China)Abstract: M esoporous SiO2 microspheres were synthesized by usingsol-gel method, andcharacterized by TEM，BET and FT-IR. Lysozyme w as immobilized on mesoporous SiOz throughphy sical adsorption and the conditions of immobilization w ere optimized . The immobilized ly sozy meprepared under optimal conditions was used as corrosion inhibitor in cooling circulating water withdiesel leakage . The results show ed that the optimal preparation conditions for immobilized ly sozy mew ere lysozy me mass concentration of 0. 8 g/L , immobilization timeof 10 h, thepH value of 6. 5 andthe buffer molar concentration of 50 mmol/L. In the cooling circulating water containing diesel of80 mg/L and with immobilized lysozy me as corrosion inhibitor , the highest corrosion inhibition ratefor carbon steel was 78. 21%，and the stability of immobilized lysozyme had increased obviouslycompared to free ly sozyme .Key words : mesoporous SiO2 microspheres ; immobilization; lysozy me; diesel leakage; circulatingcooling water ; corrosion inhibition在我國(guó)石油煉化企業(yè)中，由于密封技術(shù)落后、普遍存在著油品泄漏問(wèn)題”。油品附著于管壁上，換熱器質(zhì)量差、管線老化、操作不當(dāng)?shù)仍?，?成中國(guó)煤化工嚴(yán)重的點(diǎn)蝕。油品泄YHCNMHG.收稿日期: 2014-06-06基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21077133)和中國(guó)石油大學(xué)研究生創(chuàng)新工程項(xiàng)目(CX2013039)資助第一作者:仲慧資，女，碩士研究生，從事水污染控制與資源化利用方面的研究; E- mail: huiy un0102@ 126. com通訊聯(lián)系人:劉芳，女，教授，從事高濃度有機(jī)廢水的深度處理及回用技術(shù)方面的研究; E- mail : liufangfw@ 163. com第5期介孔SiO2固定化溶菌酶在柴油泄漏循環(huán)水系統(tǒng)中的緩蝕性能1137漏下,投加常規(guī)的緩蝕劑不能達(dá)到高效的緩蝕效2. 38 pug/g 和0.91 μg/g。果，因此，需要篩選適用于油品泄漏情況下的新.實(shí)驗(yàn)用循環(huán)水，取自青島某煉化企業(yè)的循環(huán)冷型緩蝕劑。卻水系統(tǒng)。溶菌酶(Lysozyme, EC 3.2. 1.17)是一種專(zhuān)門(mén)1.2介孔 SiO2微球的制備及表征作用于微生物細(xì)胞壁的水解酶523]，是一種有效的抗采用溶膠凝膠法制備介孔SiO2微球1-1212。菌劑，能引起細(xì)菌裂解(5]，又稱(chēng)胞壁質(zhì)酶或N-乙25°C下，1.5 g CTAB溶于300 mL蒸餾水中，磁力酰胞壁質(zhì)聚糖水解酶。根據(jù)來(lái)源不同可將溶菌酶分?jǐn)嚢柚脸吻?，加?5 mL無(wú)水乙醇攪拌10 min;逐為動(dòng)物源溶菌酶、植物源溶菌酶和微生物源溶菌酶滴滴加13mL氨水，攪拌15min;逐滴加入5mL3類(lèi)"。Fleming 等在1922 年發(fā)現(xiàn)了溶菌酶°]，TEOS,持續(xù)攪拌2h。將得到的乳白色渾濁液陳1965年，英國(guó)的菲利普弄清了溶菌酶完全的立體結(jié)化，過(guò)夜;抽濾，先水洗后乙醇洗，用AgNO3檢構(gòu)”。譙康全等8研究了硫酸介質(zhì)中溶菌酶對(duì)Q235驗(yàn)濾液直至沒(méi)有沉淀為止。將得到的白色沉淀于鋼的緩蝕作用，結(jié)果表明，在酸性條件下溶菌酶對(duì)90°C干燥、研磨、550°C 下焙燒5 h，即得到介孔Q235鋼有顯著的緩蝕作用。然而，游離的溶菌酶SiO2微球樣品。穩(wěn)定性較差，易受環(huán)境條件影響而失活，且難以實(shí)分別采用日本日立公司JEM2100型透射電子顯現(xiàn)重復(fù)利用。因此，對(duì)溶菌酶進(jìn)行固定化是實(shí)現(xiàn)其微鏡、美國(guó)ASAP2020 型比表面測(cè)試儀、美國(guó).廣泛利用的有效途徑。Thermo Nicolet 公司N EXUS型傅里葉變換紅外光介孔材料不僅具有較大的孔徑，同時(shí)還具有高譜儀表征所制備的介孔SiO2微球樣品。比表面積和大吸附容量，與傳統(tǒng)的微孔材料相比，1.3 溶菌酶的固定化更有利于分子的快速擴(kuò)散，使之能為大分子(如石油采用物理吸附法固定化溶菌酶。將- -定量的介化工中重油有機(jī)分子、生物酶分子等)的反應(yīng)、酶的孔Si02微球樣品加至含有一定濃度溶菌酶的固定化提供適宜的空間，在催化、吸附、光、電、Naz HPO4-KH2P0+緩沖溶液中，30°C下振蕩一定磁等許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值9-101。時(shí)間;抽濾，洗去多余的溶菌酶，得到白色沉淀;筆者以十六烷基三甲基溴化銨為模板劑，采用在30C-下烘干白色沉淀，即得到固定化溶菌酶溶膠凝膠法合成介孔SiO2微球;以此為載體，制樣品。備固定化溶菌酶，優(yōu)化了固定化條件，并初步考察1.4溶菌 酶的相對(duì)活性測(cè)定其在柴油泄漏循環(huán)水中對(duì)碳鋼的緩蝕效果，為溶菌溶菌酶可以?xún)?nèi)切的方式作用于殼聚糖，斷開(kāi)酶的工業(yè)化利用提供理論和技術(shù)支持。殼聚糖上的p1,4-糖苷鍵，因此，通過(guò)測(cè)定溶液中還原糖的濃度，就可間接求出溶菌酶的活1實(shí)驗(yàn)部分力13141。取6 mLpH值為4.5、質(zhì)量濃度為1.1 原料和試劑1.2 g/L的羧甲基殼聚糖溶液與0.1 g固定化溶菌溶菌酶，生化試劑，M= 14400，酶活力大于酶在55C反應(yīng)60 min后，抽濾;取5 mL上清液于10000 U/mg，山東蘇柯漢生物工程股份有限公司產(chǎn)具塞試管中，加入1 mL堿性鐵氰化鉀溶液，混合品;十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、正硅酸乙酯搖勻，在沸水中煮沸10 min;冷卻，以試劑空白(TEOS)、羧甲基殼聚糖、鐵氰化鉀、無(wú)水乙醇、作參比，420 nm波長(zhǎng)處測(cè)其吸光度A，用以計(jì)算磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀等，均為分析純，國(guó)藥集固定化溶菌酶的相對(duì)活性，簡(jiǎn)稱(chēng)相對(duì)酶活(Relative團(tuán)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品。activity )。直餾柴油，購(gòu)于江蘇新海石化有限公司，20C在同組宜驗(yàn)中以I晶士吸光度(A際)的固定化密度為0. 8392 g/em’，屬于輕質(zhì)柴油。35°C 下黏度溶菌MH中國(guó)煤化工其余樣品的相對(duì)酶活較小，為3.26mm2/s，因此當(dāng)其泄漏到循環(huán)水中，為其. C NMH G百分?jǐn)?shù)表示。經(jīng)過(guò)曝氣循環(huán)后，能夠與水很好地混合，并有一部1.5 循環(huán)水水質(zhì)分析方法分溶解于水。柴油中Zn和Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為循環(huán)水水質(zhì)分析方法列于表1。1138石油學(xué)報(bào)(石油加工)第31卷表1循環(huán)冷卻水水質(zhì)分析方法Table 1 Water quality analysis method for cooling circulating waterWater quality parameterEx perimental met hod and standardsTurbidity/NTUPortable turbidity plan method (LP2000-11)pH valuepH indicator electrodep(Ca2+ )/(mg. L 1)EDTA titration (GB/T 15452-95 )pρ(Mg2+ )/(mg. L-1)EDTA titration (GB/T 15452-95 ) .p(CI~ >/(mg. L-1)Nitrate radical titration method (GB/T 15453-95)p(SOf )/(mg.L 1)Gravimetric analysis (GB/T 15893. 3-1995 )ρ(Total iron)/(mg. L-1)Spectrophotometrie o phenanthrolineTotal hardness in CaC03/(mg. L 1)Total alkalinity in CaC03/(mg. L- 1 )Indicator method (GB/T 15451-95 )1.6 生物酶緩蝕性能測(cè)定式(1)、(2)中， m為試片質(zhì)量損失，g; m為空白實(shí).參考GB/T18175-2000旋轉(zhuǎn)掛片法測(cè)定生物酶驗(yàn)試片的質(zhì)量損失平均值，g; s為試片的表面積，的緩蝕性能。選用A3碳鋼掛片(50 mmX25 mmXcm2 ; ρ為試片的密度，g/cm^; l為實(shí)驗(yàn)時(shí)間，h;2mm)作為腐蝕對(duì)象，利用RCC-I型旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕8760為與1 a相當(dāng)?shù)男r(shí)數(shù)，h/a; 10為與1 cm相試驗(yàn)儀進(jìn)行腐蝕實(shí)驗(yàn)。以含柴油質(zhì)量濃度為當(dāng)?shù)暮撩讛?shù)，mm/cm; Xo和Xi分別為空白實(shí)驗(yàn)和80mg/L的循環(huán)水模擬循環(huán)水系統(tǒng)介質(zhì)泄漏。在該加劑實(shí)驗(yàn)中試片的腐蝕速率，mm/a。系統(tǒng)中加人不同質(zhì)量的固定化溶菌酶，置于哈爾濱2結(jié)果與討論東聯(lián)電子技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司立體恒溫振蕩器中，在2.1所制備的介孔SiOx的表征結(jié)果溫度40°C、轉(zhuǎn)速80 r/min的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)72 h。對(duì)掛片進(jìn)行清洗處理，稱(chēng)重，計(jì)算其質(zhì)量損失，同時(shí)進(jìn)2.1.1 形貌行空白實(shí)驗(yàn)。分別以式(1)、(2 )計(jì)算碳鋼的腐蝕速圖1為介孔SiO2 微球樣品的TEM照片。從圖1(a)可以看出，所制備的介孔SiOz是- -些形狀率(XI )和固定化溶菌酶對(duì)碳鋼的緩蝕率(X2 )。比較規(guī)則的圓形顆粒，顆粒粒徑在150- 200 nm范8760X (m-mo )X10_ 87600X(m-mo )S.ρ°l圍，大小不-一，分散性不太好，顆粒呈現(xiàn)堆積、掩(1)蓋狀態(tài)。圖1(b)為一個(gè)完整顆粒的高分辨圖片，可以清楚地觀察到其具有介孔狀結(jié)構(gòu)，孔道呈發(fā)散的x2=X0=Xx 100%(2)Xo蠕蟲(chóng)狀。a)b)中國(guó)煤化工100 nmYHCNMHG2omm圖1介孔 SiO微球樣品的TEM照片F(xiàn)ig 1 TEM photos of mesoporous SiO2 microspheres sample(a) and (b) are the TEM photos at different magnification times.第5期介孔SiO2固定化溶菌酶在柴油泄漏循環(huán)水系統(tǒng)中的緩蝕性能11392.1.2 BET 比表面性質(zhì)附量隨著p/po的增加不斷增大，在0.2~0.3范圍圖2為介孔SiO2微球樣品的N2吸附-脫附等溫有一個(gè)快速的上升，這是由介孔里N2的毛細(xì)凝聚線和孔徑分布。引起的。脫附等溫線與吸附等溫線一致， 說(shuō)明介孔根據(jù)BDDT (Brunauer deming deming teller )分SiO2微球具有很好的介孔特性。BET測(cè)試得到介孔類(lèi)，圖2(a)顯示的N2吸附-脫附等溫線的起始段斜SiO2微球的比表面積為1088.9 m2 /g率變化由大到小，是典型的IV型等溫線，屬于多從圖2(b)看出，介孔SiOz微球的孔徑分布在孔物質(zhì)發(fā)生多分子層吸附時(shí)特有的等溫線15。在一2~ ~3 nm之間，平均孔徑為2. 55 nm;孔徑分布曲線定范圍的p/p下出現(xiàn)滯后環(huán)，是非氣孔型固體表呈單峰狀，并且半峰寬較窄，說(shuō)明樣品的孔徑均勻，面的氣體物理吸附引起;由于多層吸附的存在,吸其結(jié)構(gòu)為介孔狀。600.4r(a(b).2 t20 500.0 t4000 0.8-300.6-- Desorption0.4-。Adsorption2001000.20.6.0p/p。D./nm圖2介孔 SiO2微球樣品的N2吸附-脫附等溫線和孔徑分布Fig 2 N2 adsorption desorption isotherms and pore size distribution of mesoporous SiO2 microspheres(a) N2 adsorption- desorption isotherms; (b) Pore size distribution2.1.3 FT-IR 分析圖3為介孔SiO2微球的FT-IR譜。從圖3可以制備的樣品為SiO2?？闯?，464 cm-' 附近有一窄而尖的峰，歸屬于2.2介孔 SiO.固定化溶菌酶的制備條件優(yōu)化Si- 0- Si的伸縮振動(dòng)，800 cm 1 附近的吸收峰歸屬2.2. 1溶菌酶給酶 量的優(yōu)化于Si-0-Si的彎曲振動(dòng)，933cm1附近的吸收峰取等量介孔SiO2，投加到不同質(zhì)量濃度溶菌酶歸屬于Si- 0的伸縮振動(dòng); 1087 cm^ I 附近有- -強(qiáng) 且的NaHPO4-KHzPO. 緩沖溶液(50 mmol/L,尖銳的峰，歸屬于硅氧烷中Si- 0- Si 的不對(duì)稱(chēng)振pH值7.0)中，其他條件相同，進(jìn)行溶菌酶的固定動(dòng); 1639 cm~附近的吸收峰歸屬于Si02表面吸水化，得到的固定化溶菌酶的相對(duì)酶活示于圖4。后形成的氫鍵，3415 cm 1 附近的吸收峰歸屬于硅醇Si- 0H及表面吸附水的一0H 振動(dòng)。由此證明，所g‘0te 800(0η影60& 50一中國(guó)煤化工YHCNMHG10121.4 7.6pLysuzylme)/(g:L)4000350030002500200015001000500 0圖4溶菌酶質(zhì)量濃度(ρ)對(duì)固定化溶菌酶相對(duì)酶活的影響Wave number 1 cmr'Fig 4 Effect of lysozyme mass concentration (ρ) on圖3介孔 SiO2微球的FT-IR譜the relative activity of immobilized lysozymeFig. 3 FT-IR spectrum of mesoporous SiO2 microspheresm(Si02)=0.1 g; pH=7.0; c(Buffer)= 50 mmol/L1140石油學(xué)報(bào)(石油加工)第31卷由圖4看到，隨著溶菌酶質(zhì)量濃度的增加，固2.2.3 pH 值的優(yōu)化定化溶菌酶的相對(duì)酶活逐漸增大，當(dāng)溶菌酶質(zhì)量濃取等量介孔SiO2投加到溶菌酶質(zhì)量濃度為度為0.8 g/L時(shí)，相對(duì)酶活達(dá)到最大;繼續(xù)增加給0.8 g/L的Na HPO+- KH PO+緩沖溶液(50 mmol/L)酶量，相對(duì)酶活反而略有下降。陳建龍161利用空氣中，室溫振蕩10h,考察固定化pH值對(duì)固定化酶玻纖濾材進(jìn)亍溶菌酶固定化時(shí)也發(fā)現(xiàn)，隨著給酶量增相對(duì)酶活的影響，結(jié)果示于圖6。從圖6可以看出，大，固定化酶活性先增大后減小。這是因?yàn)槿芫纲|(zhì)介孔SiO2固定化溶菌酶的最佳pH值為6.5。pH量濃度增加，使固定在介孔SiO2上的酶量相應(yīng)增加;值增大或減小都會(huì)使固定化溶菌酶的相對(duì)酶活降低。然而，隨著載體負(fù)載酶量的增大，酶分子相互擁擠造105成的空間位阻也增大，使溶菌酶活性中心互相遮蓋,100底物與產(chǎn)物也不能及時(shí)擴(kuò)散，因此，超過(guò)- -定溶菌酶)5 t質(zhì)量濃度后，固定化酶的活性反而下降。固定化溶菌)0 t酶最佳的溶菌酶質(zhì)量濃度為0.8 g/L。2.2.2固定 化時(shí)間的優(yōu)化80 t取等量介孔SiOz,投加到溶菌酶質(zhì)量濃度為75 t70 t0.8 g/L的Na HPO-KH2 PO:緩沖溶液(50 mmol/L,pH值7.0)中，室溫下考察固定化時(shí)間對(duì)固定化溶650 55 60.57.7.58.Immobilization pH value菌酶相對(duì)酶活的影響，結(jié)果示于圖5。圖6固定化 pH值對(duì)固定化酶相對(duì)酶活的影響Fig. 6 Effect of immobilization pH value on10the relative activity of immobilized lysozymege 95m(Si02)=0.1 g; p(Lysozyme)=0.8 g/L;e 90r=10 h; c(Buffer )= 50 mmol/L85-g 80-劉慧等171的研究表明，溶菌酶的最適pH值在.6~6.5范圍，在5~7范圍內(nèi)酶活性相對(duì)比較穩(wěn)定，55 t而大于7時(shí)酶活性急劇下降，當(dāng)pH值為8時(shí),相05012對(duì)酶活下降至10%左右。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其研究大致Immobilized time/ h相符。然而pH值低于6.5時(shí)，固定化溶菌酶的相圖5固定化時(shí) 間對(duì)固定化溶菌酶相對(duì)酶活的影響對(duì)酶活下降較大，pH值為5.4時(shí)，相對(duì)酶活下降Fig. 5 Effect of immobilized time on the relative activity of至71.74%。這是因?yàn)樗嵝詶l件下，溶菌酶活性中.immobilized lysozyme心氨基酸的解離狀態(tài)可能不利于酶活性的充分發(fā)揮;m(Si02)=0.1 g; pH=7.0; dLysozyme)=0.8 g/L;c(Buffer )= 50 mmol/L .同時(shí)，溶菌酶的等電點(diǎn)為pH值10.8左右，在酸.性條件下表面帶正電荷，使酶分子與介孔SiO2表面從圖5可以看出，隨著固定化時(shí)間的延長(zhǎng)，固的硅羥基的相互作用減弱。定化酶的相對(duì)酶活先增大后減小;當(dāng)吸附時(shí)間為2. 2. 4緩沖液濃度的優(yōu)化10 h時(shí)，相對(duì)酶活達(dá)到最大。固定化時(shí)間小于10 h取等量介孔Si02,投加到溶菌酶質(zhì)量濃度為時(shí)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，溶菌酶的吸附量逐漸增大，0.8 g/L的Na HPO4-KHzPO+ 緩沖溶液(pH值因此相對(duì)酶活逐漸增大;當(dāng)固定化時(shí)間為10 h時(shí),6.5)中。在室溫振蕩10h條件下，考察緩沖液濃度反應(yīng)達(dá)到吸附平衡，相對(duì)酶活達(dá)到最大;固定化時(shí)對(duì)固MYH中國(guó)煤化工結(jié)果示于圖7。間超過(guò)10h后，雖然溶菌酶固定量增大，但與給酶. CN M H G摩爾濃度為50 mmol/L量過(guò)大效果類(lèi)似，溶菌酶分子相互擁堵，使溶菌酶時(shí)，固定化溶菌酶的相對(duì)酶活最高，當(dāng)濃度高于活性中心互相遮蓋，因此，超過(guò)一-定時(shí)間后，固定50 mmol/L時(shí)，固定化溶菌酶的相對(duì)酶活下降明顯?；傅南鄬?duì)酶活反而下降。制備固定化溶菌酶最佳這是因?yàn)楫?dāng)緩沖液摩爾濃度為25 mmol/L時(shí)，緩沖效的固定化時(shí)間為10 h。果較弱,不能保證溶菌酶固定化時(shí)的穩(wěn)定環(huán)境,因此第5期介孔SiO2固定化溶菌酶在柴油泄漏循環(huán)水系統(tǒng)中的緩蝕性能1141105固定化效果較摩爾濃度為50 mmol/L時(shí)差;而當(dāng)緩沖100液摩爾濃度高于50 mmol/L時(shí)，由于濃度過(guò)高，蛋白亞基之間的相互作可能會(huì)遭到破壞，引起亞基解離，90 t同時(shí)，會(huì)影響酶分子與介孔SiOz表面的吸附作用力,85 "從而影響酶的固定化效果。另外，當(dāng)濃度過(guò)高時(shí)，可80|能導(dǎo)致電荷屏蔽作用，使底物分子不能接近酶的活性5t中心，從而降低了固定化溶菌酶的催化效率，使相對(duì)70 t酶活降低。因此優(yōu)選緩沖液摩爾濃度為50 mmol/L。65204060801001201401601802002.3 固定化溶菌酶的緩蝕性能c(Buffer)/ (mmol:L)圖7緩 沖液摩爾濃度對(duì)固定化酶相對(duì)酶活的影響2.3. 1實(shí)驗(yàn)用循環(huán)水水質(zhì)fig. 7 Influence of buffer molar concentration on一般情況下，循環(huán)水是中性和弱堿性的，the relative activity of immobilized lysozymepH值控制在7~9.5之間。實(shí)驗(yàn)循環(huán)水的水質(zhì)分析m(Si02)=0.1 g; e(Lysozyme)=0.8g/L; =10 h;pH=6.5結(jié)果列于表2。表2實(shí)驗(yàn)用循環(huán)水水質(zhì)Table 2 The quality of circulating water for experimentTurbidity,plon)/(mg. L-1 )Total hardness' )Total alkalinity'/pH value .NTUCa2+Mg2 'CI-S0?Total iron(mg. L-1)(mg●L-1)8.915.0281.6837. 60303.25260. 32392. 71350. 211) Based on CaCO32.3.2柴油投加量的確定繼續(xù)增加，對(duì)異養(yǎng)菌產(chǎn)生了毒性，從而使細(xì)菌總數(shù)向2 L燒杯中加入1 L循環(huán)水，并向其中投加降低，減緩了碳鋼的腐蝕速率。不同量的柴油，按1.6節(jié)中所述方法進(jìn)行腐蝕實(shí)驗(yàn)，循環(huán)冷卻水中的油一-般以分散態(tài)、乳化態(tài)或溶測(cè)定碳鋼的腐蝕速率，結(jié)果示于圖8。解態(tài)的形式存在，當(dāng)油含量較高時(shí)可通過(guò)物理或化學(xué)方法破乳，最后的濃度往往較低。此外，由圖8.0.25可知，碳鋼在柴油質(zhì)量濃度為80 mg/L的循環(huán)水中0.20- λ的腐蝕速率最高，故選擇80 mg/L作為模擬柴油泄漏腐蝕實(shí)驗(yàn)的柴油質(zhì)量濃度。0.152.3.3固定化溶菌酶的緩蝕效果三0.10向2 L燒杯中加入1 L循環(huán)水，向其中投加少0.05許柴油，使柴油的質(zhì)量濃度為80 mg/L，并分別加人不同量的固定化溶菌酶進(jìn)行腐蝕實(shí)驗(yàn)，測(cè)定碳鋼160320480 640 800 96011201280的腐蝕速率和固定化溶菌酶對(duì)碳鋼的緩蝕率，結(jié)果p(Diesel)/ (mgL)示于圖9。圖8含不同質(zhì) 量濃度柴油循環(huán)水中碳鋼的腐蝕速率(Xi )從圖9可以看出，隨著固定化溶菌酶質(zhì)量濃度Fig. 8 The corrosion rate (X ) of carbon steel in的增加碳鋼的腐蝕速離下降明顯，相應(yīng)的緩蝕率circulating water with different mass concentrations of diesel從圖8可以看出，隨著循環(huán)水中柴油質(zhì)量濃度逐漸MYH中國(guó)煤化工5g/L時(shí)，緩蝕率達(dá).. CNMH G質(zhì)量濃度至0.7 g/L的不斷增加，碳鋼的腐蝕速率呈現(xiàn)先上升后下降的時(shí)，緩蝕率為78. 21%。趨勢(shì)。這是因?yàn)榈蜐舛鹊牟裼湍転楫愷B(yǎng)菌的生長(zhǎng)提盧憲輝等203研究表明，使用游離溶菌酶進(jìn)行腐供碳源等營(yíng)養(yǎng)條件，使細(xì)菌總數(shù)高于未投加柴油蝕實(shí)驗(yàn)時(shí)，雖緩蝕效果明顯,但隨著溶菌酶質(zhì)量濃時(shí)[18]，創(chuàng)造產(chǎn)生點(diǎn)蝕的環(huán)境”;隨著柴油濃度的度增加， 呈現(xiàn)先增大后減小的波動(dòng)變化，即游離溶1142石油學(xué)報(bào)(石油加工)第31卷菌酶性質(zhì)不穩(wěn)定。這主要是由于循環(huán)冷卻水的pH2012，28 (5 ): 883-888. (LIU Fang， YANG Fei,值一-般為7~9.5，在此范圍內(nèi)，游離溶菌酶的活性WANG Feiyang， et al. Effects of oil leakage ir穩(wěn)定性較差[”'。實(shí)驗(yàn)表明，固定化溶菌酶的穩(wěn)定性circulating cooling w ater system on biofouling grow thcharacteristics [ J ]. Acta Petrolei Sinica ( Petroleum較游離溶菌酶有了顯著提高。Processing Section), 2012, 28(5): 883-888.) .0.2280[2]尹金風(fēng)，史鋒,王小元.蛋清溶菌酶與滲透劑對(duì)大腸桿0.2070菌的協(xié)同抑菌作用[J].食品科學(xué), 2011, 32(11); 176-0.18180. (YIN Jinfeng， SHI Feng， WANG Xiaoyuan .| 600.14--●- X。。Sy nergistic antibacterial effect of lysozyme with cell0.120permeabilizers on escherichia coli [J ]. Food Science ,弋0.10-402011, 32(11): 176-180.)0.08[3] CALLEWAERT L, MICHIELSC W . Lysozymes in the300.06animal kingdom[J]. J Biosci , 2010, 35(1): 127-160.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.20[4]林翠花，肖素榮，孟慶國(guó).溶菌酶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其應(yīng)用[J].p(Immobilized lysozyme)/(g:L")濰坊學(xué)院學(xué)報(bào)，2005, 5(2): 108-110. (LIN Cuihua,圖9含柴油循環(huán)水添加不同量固定化溶菌酶時(shí)XIAO Surong， MENG Qingguo. The structure ，碳鋼的腐蝕速率(X )和緩蝕率(X2 )characteristics of lysozyme and its application [J]. Jourmal ofFig. 9 The corrosion rate (X ) of carbon steel andW eifang University , 2005, 5(2): 108-110. )corrosion inhibition rate (X2 ) in circulating water containing[5] BLAKE C, KOENIG D, MAIR G, et al. Structure ofdiesel with different amounts of lysozyme addedhen egg-w hite lysozyme. A three- dimensional FourierpDiesel )= 80 mg/Lsynthesis at 2 Angstrom resolution[J]. Nature, 1965 ,206(4986): 757-761.然而，游離溶菌酶對(duì)碳鋼的緩蝕率最高可達(dá)[6] LENINGER A, NELSON D，COX M. Principles of83%，略高于固定化溶菌酶。這是因?yàn)橛坞x溶菌酶Biochemistry [M ].2nd Edition. New York: Worth的酶分子直接分散在循環(huán)水中，而固定化溶菌酶的Publishers, 1993: 180-312 .酶分子在介孔SiO2表面吸附，降低了與循環(huán)水中細(xì)[7]肖懷秋，林親錄，李玉珍，等.溶菌酶及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)，2005, (2): 32-34.菌的接觸能力，從而影響了其緩蝕效果。(XIAO Huaiqiu， LIN Qinlu， LI Yuzhen， et al .3結(jié)論Application of lysozyme in the food industry [J]. Foodand Nutrition in China .2005, (2): 32-34. )采用溶膠-凝膠法合成了介孔SiOz微球，其粒[8]譙康全，吳永強(qiáng),劉新露。溶菌酶在硫酸介質(zhì)中對(duì)徑在150~ ~200 nm范圍，表面平均孔徑為2. 55 nm,Q235鋼緩蝕行為的研究[J].腐蝕與防護(hù)，2012, 33比表面積為1088.9 m2 /g。利用物理吸附法固定化(6 ): 478-481. (QIAO Kangquan， WU Yongqiang，溶菌酶,確定固定化的最佳條件為溶菌酶質(zhì)量濃度LIU Xinlu . Corrosion inhibition behav ior of lysozyme on0.8 g/L、固定化時(shí)間10h、pH值6.5、緩沖溶液Q235 steel in H2SO4 solution [ J ]. Corrosion &摩爾濃度50mmol/L。在模擬柴油泄漏循環(huán)冷卻水Protection, 2012, 33(6): 478-481.)的腐蝕實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)柴油投加質(zhì)量濃度為80 mg/L[9]LEEC，LIN T，MOU C. Mesoporous materials forencapsulating enzymes[J]. Nano Today，2009, 4(2 );時(shí)，固定化溶菌酶對(duì)碳鋼的緩蝕率最高可達(dá)165-179.78. 21%，且穩(wěn)定性較游離溶菌酶有顯著提高;然[10]呂勇軍，李佩晉,郭楊龍，等.酶在有序介孔材料上的而，其最高緩蝕率較游離溶菌酶的最高緩蝕率中國(guó)煤化工18，20(7-8): 12-1179.(83%)低，表明固定化溶菌酶對(duì)細(xì)菌的親和力較游MYHCNMHGGUO Yanglong，et al.離溶菌酶弱。Immobilization ot enzymes on mesoporous materials[J」.Progress in Chemistry , 2008，20(7-8): 1172-1179.)參考文獻(xiàn)[11]楊沖.介孔二氧化硅的制備及銀的負(fù)載性研究[D].南[1]劉芳，楊飛,王飛揚(yáng)，等.油品泄漏對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)京:南京理工大學(xué)，2010.生物黏泥生長(zhǎng)特性的影響[J].石油學(xué)報(bào)(石油加工)，[12] 方欣閃.介孔二氧化硅微球的制備[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)第5期介孔SiO2固定化溶菌酶在柴油泄漏循環(huán)水系統(tǒng)中的緩蝕性能1143學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010， 33(2): 90-93. (FANG[17]劉慧，王風(fēng)山，楚杰.蛋清溶菌酶部分酶學(xué)性質(zhì)及酶活Xinshan. Preparation of mesoporous silica microsphere性的影響因素研究[J].中國(guó)生化藥物雜志，2008, 29[J]. Journal of Changchun University of Science and(6): 385-391. (LIU Hui， WANG Fengshan, CHUTechnology (Natural Science Edition )，2010， 33 (2):Jie. 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