2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、材料學(xué)家可以從自然界中獲得靈感來設(shè)計(jì)新的材料。例如,在生物體系中,酶、抗體和激素對(duì)底物、抗原和受體展現(xiàn)出特有的分子識(shí)別功能。科學(xué)家依據(jù)此原理,發(fā)明了分子印跡材料。生物礦物如脊椎動(dòng)物的骨頭、牙齒,軟體動(dòng)物的殼等一直吸引著眾多研究者,因?yàn)檫@些生物礦物有著獨(dú)特的層次結(jié)構(gòu)、非常好的機(jī)械性質(zhì)、可以控制的晶型、環(huán)境友好的合成方式以及良好的生物相容性。受生物礦物的啟發(fā),研究者合成了一系列高性能的仿生無機(jī)材料。在本文中,我們根據(jù)生物體系中的分子識(shí)別原理

2、合成了分子印跡的硅納米線,可用于蛋白質(zhì)的特異性識(shí)別。此外,我們還模仿生物礦化的過程分別合成了釩酸銀和釩酸鉍,其主要內(nèi)容如下:
   (1)以硅納米線作為支撐材料,多巴胺作為功能單體制備了蛋白質(zhì)印跡納米線。所制備的印跡納米線具有快速的吸附動(dòng)力學(xué)(五分鐘內(nèi)可以吸附平衡量的75%),好的選擇性(相比于競爭分子,印跡納米線對(duì)模板分子具有更大的吸附容量)以及大的吸附容量(213.7mg/g)。此外,所制備的印跡納米線還具有良好的重復(fù)使用性

3、和多功能性。
   (2)利用仿生的方法合成了純的、高結(jié)晶性的介穩(wěn)相α-AgVO3。分別用牛血紅蛋白、牛血清蛋白、溶菌酶這三種蛋白質(zhì)作為誘導(dǎo)試劑,來調(diào)控釩酸銀的成核及生長。此外,我們還發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的加入量對(duì)產(chǎn)物的形貌和結(jié)晶都有重要的影響。研究表明VO3-/蛋白質(zhì)復(fù)合物是誘導(dǎo)形成介穩(wěn)相產(chǎn)物的主要推動(dòng)力,我們也分別用動(dòng)態(tài)光散射和紫外.可見光譜證實(shí)了VO3-/蛋白質(zhì)復(fù)合物確實(shí)存在。實(shí)驗(yàn)結(jié)果啟示我們調(diào)控蛋白質(zhì)和無機(jī)分子之間的作用力是仿生合

4、成介穩(wěn)相產(chǎn)物的關(guān)鍵,我們可以用此原理設(shè)計(jì)合成其它新的無機(jī)功能材料。
   (3)通過仿生的合成策略合成了BiVO4。分別對(duì)反應(yīng)時(shí)間、pH等實(shí)驗(yàn)條件對(duì)釩酸鉍結(jié)晶的影響做了研究。當(dāng)以BiCl3作為鉍源時(shí),分別用牛血紅蛋白、牛血清蛋白、溶菌酶這三種蛋白質(zhì)作為誘導(dǎo)試劑,研究了它們對(duì)結(jié)晶及晶體生長的影響。結(jié)果表明結(jié)晶過程為反應(yīng)控制,各蛋白質(zhì)對(duì)晶體生長的調(diào)控能力:牛血紅蛋白>溶菌酶>牛血清蛋白。當(dāng)以Bi(NO3)3作為鉍源時(shí),我們將蛋白質(zhì)對(duì)

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