纳米tio2表面环氧改性及对蛋白质的选择性吸附研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文纳米Ti02表面环氧改性及对蛋白质的选择性吸附研究作者姓名：邵明雪指导教师：张霞教授东北大学理学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：应用化学论文提交日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月论文答辩日期：2014年6月答辩委员会主席：丢．i鼋灸教授评阅人：铃、矽2万乏炮毛寸每东北大学2014年6月万方数据AThesisinAppliedChemistryStudyontheSelectiveAdsorptionofProteinsonTi02NanoparticleswithSurfaceEpoxi

2、deModificationByShaoMingxueSupervisor：ProfessorZhangXiaNortheastemUniversityJune2014万方数据独创性l声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢=也思0学位敝作者虢骈-矽谤日期：为陬∥、；D学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保

3、留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：SSn一年口一年半口两年√学位论文作者签名：研嘲荡签字目期：加J午莎、乡。导师签名：签字日期：猿霞为／垆．歹、岁o万方数据苤皇垦盘鲎塑±鲎焦途塞揎要纳米Ti02表面环氧改性及对蛋白质的选择性吸附研究摘要随着纳米科技的发展，纳米材料在生物医学领域的应用越来越广泛，在疾病的诊断、治疗，组织的修复和制造以及蛋白质的分离纯化等方面都

4、发挥着重要作用。纳米Ti02作为生物惰性材料，具有良好的生物相容性，同时TiOz表面具有丰富活性的羟基基团，可通过表面化学修饰反应实现表面功能化，通过键合不同的官能团用于蛋白质特异性吸附，在蛋白质吸附分离领域有着重要的理论意义和应用价值。本文采用改进水热法制备Ti02纳米粒子，然后将带有环氧基的硅烷偶联剂KH560对Ti02纳米粒子进行表面改性，应用透射电镜(TEM)、X射线衍射(Ⅺ①)、TG．DSC、红外光谱(FTIR)对于表面修饰Ti02纳米粒子进行表征，结果表明，KH560成功结合在Ti02纳米粒子的表面；改性前Ti02纳米粒子平均粒径7hi

5、ll，KH560表面修饰后，粒子发生软团聚；表面改性KH560未对Ti02晶型结构产生影响，仍为锐钛矿结构；热分析曲线表明，Ti02表面KH560含量约为37．2％。表面修饰Ti02纳米粒子用于牛血红蛋白(BHb)和牛血清白蛋白(BSA)的吸附实验，考察了不同吸附条件对其吸附性能影响，得到了最优吸附条件。KH560／Ti02对BHb的最佳吸附条件：pH=8，BHb的初始浓度为150gg·mL一，KH560／Ti02投加量为0．8mg·mL～，震荡吸附80min；改性Ti02纳米粒子对BSA不吸附或吸附很少，可能是由于其自身结构的性质，空间阻位太大阻

6、止蛋白质的氨基与环氧基进行反应。KH560,rri02纳米粒子吸附BHb动力学拟合结果表明，吸附动力学符合准二级速率模型，线性相关系数为0．996；吸附热力学研究表明，在298K．318K温度范围内，焓变胡口<0，熵变心8<0，自由能变AG9<0，表明KH560／Ti02吸附BHb的过程能自发进行。不同pH值条件下IR观察结果表明，只有在碱性条件下(pH>8)，Ti02表面修饰的环氧基团可与BHb氨基残基发生化学反应，发生化学吸附。关键词：纳米Ti02；KH560环氧改性；蛋白质吸附；吸附动力学；吸附热力学万方数据StudyTiontheSelec

7、tiveAdsotionofProteinson02NanoparticleswithSurfaceEpoxideModificationAbstractThenanomaterialshavebeenwildlyappliedinthebiomedicalareawiththedevelopmentofnanoscienceandnanotechnology,whichplayimportantroleinmanyfields，suchasdiseasediagnosisandtreatment，tissuerepairandproteinsse

8、paration．．Nano-TiOz，asabiologicallyinertmaterial，hasgoodbioco