空气水界面蛋白质与siolt2gt薄膜作用研究

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1、硕士论文空气．水界面蛋白质与SiO：薄膜作用研究摘要纳米薄膜材料的制备是近年来研究的热点，在制备体系中，引入生物高分子具有十分重要的意义。本文以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和酪蛋白作为模板剂，制备空气．水界面Si02无机纳米薄膜。采用X射线衍射(XRD)、紫外光谱(UV-vis)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、荧光光谱、表面张力、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)等一系列材料表征方法，对Si02薄膜样品及表面活性剂与蛋白质的相互作用进行详细研究。主要研究内容如下：(1)采用CTAB

2、和酪蛋白，在pH=12条件下自组装制备空气．水界面Si02纳米薄膜，结果显示：酪蛋白使Si02薄膜由单一的球状颗粒转化为球状．棒状颗粒聚集体，并且颗粒内部有序介孔的孔径减小。(2)在pH=12溶液中，通过Uv-vis、荧光光谱等方法研究了酪蛋白溶液和CTAB／酪蛋白混合溶液的性质，结果表明：碱性溶液能够使酪蛋白二级结构发生变化，CTAB与酪蛋白通过静电和疏水作用形成CTAB／酪蛋白复合物。在此基础上，推测出Si02薄膜的形成机理，即CTAB／酪蛋白复合物作为模板，结合Si020H。自组装形成了空气．水界面Si02纳米薄膜。另外酪蛋白在薄

3、膜中还起到分散剂和稳定剂的作用。(3)研究了阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)和其它两种蛋白质(明胶和牛血清蛋白)对空气．水界面Si02薄膜结构的作用。TEM结果表明：SDS制备Si02薄膜外观及结构不如CTAB制备的样品；明胶改性的Si02薄膜具有有序的层状结构。(4)将制备的空气．水界面Si02薄膜进行热处理。XRD、SEM和TEM观察发现：薄膜经500℃下煅烧2h，样品由球形颗粒组成，且颗粒内部存在孔状结构。最后，讨论了Si02纳米薄膜和热处理后的薄膜样品对Ti02光催化性能的影响。关键词：自组装，空气．水晃面，酪蛋白，Si

4、02无机纳米薄膜Abstract硕士论文Recently,thepreparationsofllano—thinfilmshaveincreasedwidelyinterests．Inthepreparationsystem，theadditionofbiopolymersisverypopular．Inthispaper,air-waterinterfacialSi02films、机thregularnanostructureshavebeenpreparedbycationicsurfactantcetyltrimethylammo

5、niumbromide(CTAB)，caseinandtetraethylorthosilicate(TEOS)．ASeriesofanalyticalmethodshavebeenappliedtocharacterizetheself-assembledfilmsandanalyzetheinteractionofproteinandcationsurfactant,includingX—raydiffraction(XRD)，UltravioletvisiblespectroscopyfUV-vis)，Fouriertransfo

6、rminfraredspectroscopy(FT-m)，Ramanspectra,Fluorescencespectrography,Surfacetension，Scanningelectronmicroscope(SEM)，Transmissionelectronmicroscope(TEM)andSOon．Themainworkissummarizedinthefollowing：(1)Air-waterinterfacialSi02filmswimnano—structureareprepared诚tllcationicsur

7、factantCTABandcaseinunderpH--12．ResultsshowthatthemorphologyofSi02filmstransferredfromthesphereparticleintoaball-rodmixedaggregationinthepresenceofcasein。Additionally,thediametersoforderedmesoporesinthefilmshavebeenlittleincreasedcomparedtothefilmswithoutcasein．(2)AtpH=1

8、2，theinteractionbetweencaseinandCTABandthepropertiesofcaseinsolutionhavebeeninvestigatedbyUv-Vis，Fluore