蛋白質(zhì)作用下雜化納米晶多級組裝體的形成.pdf

1、納米科學與技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了相當?shù)倪M步。在實驗室里,已經(jīng)能夠采用不同的方法可控合成具有不同形態(tài)和結(jié)構(gòu)的納米尺度物質(zhì),它們可以是點、球、線、方塊、核殼結(jié)構(gòu)等,且已展現(xiàn)出廣泛的應用前景。近幾年來,為了使納米科技得到更廣泛的應用,人們嘗試對這些納米尺度的粒子實行納米以上層次的多尺度分級組裝,從而形成具有特殊功能的目標材料。目前的方法大多用物理學的方法,如圖案法,往往得到的多級結(jié)構(gòu)只是形貌特別,而不具有應用價值。事實上,自然界已為我們提供了絕

2、好的范例,完美精致的生物材料告訴我們復雜功能的實現(xiàn)大多必然經(jīng)歷由小到大的多尺度分級有序自組織協(xié)同過程。因此,有目的的設(shè)計有機大分子或選擇特定的天然生物大分子如蛋白質(zhì)、DNA等來介導無機納米粒子的分級有序組裝,形成結(jié)構(gòu)多樣的有機/無機雜化的多級納米結(jié)構(gòu),并研究其形成過程具有重要的意義。 我們的實驗體系采用蛋白質(zhì)作為添加物,利用仿生合成方法,可控合成難溶無機鹽的多級組裝復合物,并對其機理進行詳細的探討。這對于多級組裝功能材料的仿生合

3、成和認識生命體系內(nèi)的礦化過程有著重要的意義。 本論文的主要內(nèi)容可概括分為以下三個方面： 第一,選取牛血清白蛋白、胰蛋白酶、牛血紅蛋白、胃蛋白酶、大豆胰島素抑制劑、糜蛋白酶等作為添加物,用氣體擴散方法使難溶鈣鹽在蛋白質(zhì)作用下結(jié)晶,成功合成了具有多種形貌的碳酸鈣多級納米組裝體。 第二,利用緩慢釋放無機離子的方法進行硫化銀的仿生合成,最終得到了不同形貌的納米硫化銀。通過跟蹤硫化銀納米棒生長實驗過程,我們發(fā)現(xiàn)了一個有趣的

4、晶體生長現(xiàn)象--相鄰粒子經(jīng)過轉(zhuǎn)動達到晶面方向一致,然后進行熔結(jié)形成單晶,我們把它稱之為轉(zhuǎn)動定向連接,并對這一實驗現(xiàn)象進行了合理解釋。 第三,通過掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射分析(XRD)、化學成分能譜分析(EDS)、熱重.差熱分析(TG-DTA)、紅外光譜(FT-IR)、熒光光譜(PL)和圓二色譜(CD)對產(chǎn)物的晶型、形貌和組成進行表征；結(jié)果表明蛋白質(zhì)和多級組裝體形成過程中存在協(xié)同作用。