生物多糖功能化碳納米管載體制備及固定化酶應(yīng)用的研究.pdf

1、碳納米管(CNTs)是現(xiàn)代納米材料中性能獨(dú)特、優(yōu)越且應(yīng)用前景廣泛的新型材料。它是由卷成筒狀的石墨層組成，長度一般為微米級，直徑可達(dá)到100nm。它有著非凡的機(jī)械、電子、熱力學(xué)性能以及生物相容性，使它在生物醫(yī)藥及催化載體應(yīng)用方面存在巨大的潛力。但是由于碳納米管之間具有極強(qiáng)的疏水作用，在溶劑中碳納米管易團(tuán)聚，很難分散，從而限制了其應(yīng)用。因此研究碳納米管功能化，使其在溶液中分散性好且溶解度高，并實(shí)現(xiàn)功能化納米管在蛋白吸附方面應(yīng)用，是目前碳納米

2、管表面化學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
　　 本論文研究制各一種水溶性高，分散穩(wěn)定的功能化納米管，通過紅外、紫外、圓二、拉曼、XRD、XPS、熱重、核磁，對功能化碳納米管進(jìn)行了表征;對功能化碳納米管吸附蛋白后的復(fù)合體及對功能化碳納米管與蛋白之間的相互作用進(jìn)行了深入分析;對其固定化酶后的應(yīng)用進(jìn)行了討論;對其在十六烷基雙親分子輔助下實(shí)現(xiàn)水相和有機(jī)相雙相高濃度溶解及兩相轉(zhuǎn)移進(jìn)行了細(xì)致研究，并將制備的功能化碳納米管復(fù)合物進(jìn)行酶固定化應(yīng)用。具體工作總

3、結(jié)如下:
　　 首先定位改性β-環(huán)糊精合成氨基環(huán)糊精衍生物，然后與納米管上活化的羧基進(jìn)行酰胺鍵共價(jià)合成，制備高水溶性，高分散穩(wěn)定性的新型氨基環(huán)糊精功能化納米管。然后利用新的功能化納米管對牛血清蛋白進(jìn)行吸附，測得最大的吸附量。通過相互作用的紫外吸收光譜計(jì)算、圓二色性譜和紅外光譜的定性定量分析，來推測載體與蛋白之間的相互作用機(jī)理以及分析在作用過程中對蛋白二級結(jié)構(gòu)的影響。
　　 建立一種兩相萃取體系，并選擇糖基雙親分子——十六

4、烷基胺麥芽糖的輔助下，制備可以在水相和有機(jī)相均可以高濃度，均一分散的新型功能化納米管復(fù)合物。對萃取體系中，有機(jī)相中醇的比例與作用、兩相萃取時(shí)雙親分子與納米管之間的最適萃取比例、兩相溶劑的最佳比例及反萃取條件都進(jìn)行優(yōu)化和選擇。在己建立的萃取體系中實(shí)現(xiàn)功能化納米管復(fù)合物的制備及性能表征，并吸附酶實(shí)現(xiàn)在有機(jī)催化中的應(yīng)用。還將萃取體系擴(kuò)展到氧化納米管，通過不同氧化程度納米管的萃取分析及利用FTIR和XRD對萃取模型進(jìn)行機(jī)理性推理，考察氧化納米管

5、復(fù)合物的特性及溫度對于復(fù)合物之間氫鍵的影響。
　　 利用自己制各的新型功能化納米管對生物大分子有著較高的吸附量，且很好的保持生物分子活性的優(yōu)勢，將這種納米管載體應(yīng)用于酶固定化?？疾旃潭ɑ傅淖畲蠊潭考懊傅幕钚员３智闆r，并比較酶固定化前后的催化能力。選用離子液體和有機(jī)溶劑的混合溶劑作為反應(yīng)溶劑，利用脂肪酶的界面效應(yīng)，提高反應(yīng)速度和對映體選擇性并在兩相中實(shí)現(xiàn)固定化酶的方便有效分離，實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用中的連續(xù)反應(yīng)。同時(shí)對于兩相體系中的界面