1. 研究目的与意义

课题研究的基本内容是以纤维素为原料进行生物酶氧化，将纤维素表面基团进行改性，为纤维素纳米纤维制备提供基础数据。目的是建立纤维素的高效清洁生物氧化技术，完善并优化纤维素的氧气/漆酶/TEMPO/氧化体系，获得高氧化率。纤维素是天然存在的最丰富的结构性多糖，在生物降解性方面具有突出优势，在高机能材料应用领域具有广阔前景。

纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。同时，其也是地球上最古老、最丰富的的天然高分子，是取之不尽用之不竭的，人类最宝贵的天然可再生资源。将其制备为纳米材料是一种比较高效的应用方法。纤维素分解为纳米级材料之后，其性质会发生诸多变化，会有更广的应用范围。本课题中将漆酶代替常用的NaClO作为共氧化剂，减少了对环境的污染和伤害。

2. 国内外研究现状分析

本课题研究的主要实验材料有纤维素（蔗渣纸浆）、漆酶、tempo和abts。首先先简单介绍一下这几种实验材料。

1、纤维素

纤维素的化学结构是由d-吡喃葡萄糖环彼此以b-1，4-糖苷键连接而成的线形高分子^[1]。纤维素的结构见下图^[3]。纤维素分子中的每个葡萄糖基环上均有3个羟基，分别位于第2、第3、第6位碳原子上，其中c₆位上的羟基为伯醇羟基，而c₂、c₃上的羟基是仲醇羟基。这3个羟基在多相化学反应中有着不同的特性，3个羟基可全部参加反应，也可只是其中的某一个发生反应，因而在一定条件下可以设计葡萄糖基环单元上的化学官能基团的种类与位置^[3]。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

将蔗渣纸浆用naclo₂溶液漂白，洗至中性，用匀浆机进行震荡、匀浆。匀浆后的纤维素在tempo漆酶氧化体系中选择性氧化一定时间，分析氧化作用效果。调节不同条件，探索出完善的tempo漆酶氧化体系。用分光光度计，以abts为底物测定漆酶的酶活，探寻对漆酶活力影响最小的实验条件。

研究计划：

4. 研究创新点

以自然界中最丰富的纤维素作为课题实验的主要原材料，清洁可持续发展。

以漆酶代替最常用的naclo作为tempo的共氧化剂，在不影响实验结果的同时，将实验对环境的损害大大降低了。

同时漆酶作为一种生物催化剂，可以循环利用，节约了能源和材料。