多孔納米材料制備及其在無酶葡萄糖傳感器構(gòu)建和蛋白質(zhì)分離純化中的應(yīng)用研究.pdf

1、納米材料作為一種新型材料，在納米科技研究領(lǐng)域中備受關(guān)注。由于納米材料的尺度處于原子簇和宏觀物體的交接區(qū)域，因此顯現(xiàn)出一些奇特的效應(yīng)，例如:量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等，并產(chǎn)生奇異的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)和催化等性質(zhì)。和其他的納米材料相比，納米多孔材料具有比表面積大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、表面反應(yīng)活性高、生物相容性好和吸附能力強等特點，基于以上分析，本論文研究了納米材料在構(gòu)建生物傳感器和蛋白質(zhì)萃取分離方面的應(yīng)用。<

2、br>　　第一章綜述了納米材料的概念、特性以及應(yīng)用，同時對納米多孔材料和二氧化鈦納米管的制備和應(yīng)用進行了詳細(xì)介紹，本論文還概述了蛋白質(zhì)分離純化方面的有關(guān)內(nèi)容，最后簡要概括了本課題的研究意義。
　　第二章主要研究了納米多孔NiO/TiO2的制備及其在無酶葡萄糖傳感中的應(yīng)用。在反應(yīng)溫度為0℃的條件下，采用陽極氧化法，以鎳含量為50.6％的鈦鎳合金為基底制備鈦鎳多孔納米材料，并用30％的H2O2將制備的鈦鎳多孔納米材料進行刻蝕。制備鈦鎳

3、多孔氧化層成功的關(guān)鍵是在陽極氧化反應(yīng)過程中通過控制反應(yīng)溫度來抑制NiO的溶解。與其他方法相比，本實驗的優(yōu)點是制備的鈦鎳多孔納米材料無需進行進一步的表面改性或使用聚合物等物質(zhì)，因此結(jié)構(gòu)比較緊密并且與基底連接的比較牢固，這表現(xiàn)在鈦鎳多孔納米材料在0.1 mol L-1的NaOH中進行電化學(xué)測試時可以得到較高的的電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性?；谝陨蟽?yōu)點，本實驗構(gòu)建了一種靈敏度高、穩(wěn)定性好的無酶葡萄糖傳感器。該傳感器對葡萄糖進行檢測時，檢測范圍為0.00

4、5～12.0 mmol L-1，在該范圍內(nèi)葡萄糖濃度與響應(yīng)電流成良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R=0.999，靈敏度為252.0μA mM-1 cm-2，檢出限為1.0μmol L-1(S/N=3)。
　　第三章主要探索了C/TiO2納米通管材料的制備，并研究了其在人血清白蛋白分離純化中的應(yīng)用。首先用陽極氧化法制備二氧化鈦納米管，并用30％的H2O2將其從鈦基底上脫落下來后，用高濃度的氫氟酸將其底部腐蝕，得到兩端通透的二氧化鈦納米管。以

5、納米管制備過程中管內(nèi)殘留的有機物電解液為前驅(qū)體，在惰性氣體保護下對其進行高溫煅燒，制備碳層修飾的二氧化鈦納米通管，并用于人血清白蛋白的分離純化。在對人血清白蛋白分離純化的實驗中，主要探討了碳層修飾的二氧化鈦納米通管材料對人血清白蛋白萃取分離時的最佳吸附條件和洗脫條件，并用于實際血樣分析。實驗證明:碳層修飾的二氧化鈦納米通管材料具有很好的生物相容性，固相萃取和洗脫過程對人血清白蛋白的構(gòu)象和活性不產(chǎn)生影響。在最佳吸附和洗脫條件下，吸附效率在