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(qiáng)等特點(diǎn)，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(shí)對(duì)納米多孔材料和二氧化鈦納米管的制備和應(yīng)用進(jìn)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(jiǎn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是制備的鈦鎳多孔納米材料無需進(jìn)行進(jìn)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(jìn)行電化學(xué)測(cè)試時(shí)可以得到較高的的電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，本實(shí)驗(yàn)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(duì)葡萄糖進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)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(jī)物電解液為前驅(qū)體，在惰性氣體保護(hù)下對(duì)其進(jìn)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(duì)人血清白蛋白分離純化的實(shí)驗(yàn)中，主要探討了碳層修飾的二氧化鈦納米通管材料對(duì)人血清白蛋白萃取分離時(shí)的最佳吸附條件和洗脫條件，并用于實(shí)際血樣分析。實(shí)驗(yàn)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(duì)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