收藏本站
《复旦大学》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

介孔SBA-15在生物分离和纳米材料制备上的应用及相关研究

高峰  
【摘要】: 介孔材料由于具有较大的比表面积和孔体积,孔径均一且在纳米尺寸可调,形貌可控,表面易官能团化等一系列特点,因而在生物大分子分离以及纳米材料的尺寸及维度控制方面具有广阔的应用前景。目前介孔材料的发展已经逐步转变到介孔材料的应用方面,但是在分离应用和纳米组装科学等方面还仅仅处于起步阶段。在本论文中,我们选择以介孔SBA-15在生物大分子分离和纳米材料组装上的应用及其相关领域的研究作为我们的研究方向,这一方向同时涉及了生命科学、纳米科学以及介孔材料科学等几大热点领域,具有一定的理论和现实意义。在本工作中,主要包括以下内容: 在第二章中,我们调节合成条件制备出较均匀的球形介孔SBA-15,并对其表面进行修饰,来满足液相色谱分离的要求。以经过表面C18修饰的介孔SBA-15为高压液相色谱的填料,分别实现了对不同大小分子量的生物分子,包括生物小分子(半胱氨酸、多巴胺、谷胱甘肽和6-巯基嘌呤)、多肽(肌红蛋白和牛血清白蛋白的胰蛋白酶酶解产物)和蛋白质(溶菌酶、肌红蛋白和蛋清蛋白)的良好分离。相比商业的C18色谱柱,C18-SBA-15色谱柱在分离效果、实际塔板数和分辨率等方面表现出更好的性质,同时还体现出良好的分离重现性,初步证实了介孔SBA-15材料作为液相色谱填料具有较好的应用前景。另外,我们还考查了介孔SBA-15材料对蛋白质吸附脱附的性质,并通过调节SBA-15的孔径大小,以及对SBA-15进行一定的表面修饰,达到了分离不同大小分子量的蛋白质的目的。 在第三章中,我们发展了原位吸附法,首先对介孔SBA-15表面进行巯基修饰,然后利用巯基与金属离子Pb2+的吸附作用将Pb离子吸附到孔道中,最后在一定的条件下使两者发生反应,得到二元金属硫化物PbS纳米颗粒。得到的PbS纳米颗粒均匀的分散在SBA-15的孔道中,而且具有均匀的粒径大小(6 nm)。这一方法的优点是在非反应条件下将两种不同的无机成分引入到介孔材料的孔道中,从而有效地解决了传统的浸渍法容易引起孔道堵塞的问题,而且通过改变所用的SBA-15模板孔径的大小,可以成功地在介孔孔道内实现纳米粒子粒径的控制。这种方法还可以推广应用于其他二元硫化物,比如CdS纳米颗粒的合成。 在第四章中,我们在合成硫化物纳米颗粒的基础上,通过改变实验条件,成功地在介孔SBA-15的孔道内合成出二元硫化物纳米线。利用原位吸附法合成纳米材料,要实现从纳米颗粒到纳米线的转变,就必须往介孔材料的孔道中引入更多无机反应物。在这一章中,我们通过采用酒精萃取方法代替原来的高温焙烧来去除合成介孔材料所需的表面活性剂,从而避免高温焙烧造成的介孔材料表面硅羟基的大量减少,保持SBA-15表面的硅羟基的量,进而提高表面修饰的巯基的 WP=6 量以及金属离子的吸附量,达到往孔道内引入更多无机组分的目的,在孔道内实现了硫化物从纳米颗粒到纳米线的转变。我们首先合成了具有均匀直径大小(6 nm)的PbS纳米线,同时还将它推广到其它硫化物纳米线,比如CdS、Ag2S纳米线的合成,这是第一个关于介孔材料的孔道内合成二元硫化物纳米线的报道。 与介孔氧化物材料相比,介结构的非氧化物材料,特别是硫族金属化合物半导体材料,由于具有由不导电的空间和连续的半导体材料组成的周期性的量子点阵列结构,可能会提供独特的光学和电学性能,将在先进电子和光电纳米器件的制备等方面有着重要的应用。目前已合成的硫化物介结构材料由于墙壁都是非晶材料,热稳定性差,表面活性剂的去除会导致介结构的坍塌等缺点,大大限制了它们的实际应用前景。在第五章中,我们采用了一种简单的单一前驱物分解与SBA-15模板相结合的方法在较低温度下合成了高比表面积(101 m2/g)的稳定的晶态CdS介孔材料。所用的单一前驱物[Cd10S16C32H80N4O26]是介孔CdS材料成功合成的关键,它含有大量Cd和S,并且可以原位分解生成CdS纳米晶,这样就可以在非反应条件下大量引入无机源并使之原位分解,从而解决了无机物种的引入造成孔道阻塞的问题。这是目前第一个报道的具有晶体墙壁的介孔材料,丰富了介孔材料的组成,将可能在纳米器件的研制方面有很大的作用。在利用SBA-15为模板合成CdS介孔材料的同时,我们还将此单一前驱物引入到软模板中,探索了CdS纳米晶在软模板下的组装行为,合成出了一种新型的、由CdS纳米团簇构筑的均匀的纳米球。 在利用介孔材料作为硬模板来合成纳米材料的同时,我们还发展了模板剂和溶剂热相结合的方法来实现纳米材料的控制合成和组装。在第六章中,我们采用表面活性剂和强螯合剂来控制纳米材料的合成和组装,分别利用8-羟基喹啉、十二烷基硫醇等为模板剂,在溶剂热条件下,分别实现了对CdS纳米线长度和轴比的控制、构筑了具有多臂结构的CdS纳米棒以及控制合成了各种Ag2S超晶格结构。利用8-羟基喹啉和乙二胺的协同作用,控制CdS纳米棒的直径基本不变,但是其长度在300 nm ~ 3.0 (m的范围内可调;利用十二硫醇和乙二胺的协同作用,得到以立方CdS晶体为核、以六方CdS[001]方向生长的纳米棒为臂的多臂CdS纳米棒结构;以十二硫醇为结构导向剂,得到由Ag2S纳米颗粒和纳米棒组成的二维六方和二维正交结构。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TB383

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 颜学敏;杂多酸/介孔氧化硅纳米复合材料的制备、改性及其催化氧化脱硫性能[D];武汉理工大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王巍,赵瑞雪,陈明贵,胡伟华,关欣,江天肃,翟庆洲;近年来分子筛研究的某些进展[J];长春理工大学学报;2003年01期
2 袁兴东,沈健,李国辉,Ji-Man KIM,Sang-Eon PARK;SBA-15介孔分子筛表面的磺酸基改性及其催化性能[J];催化学报;2002年05期
3 赵丽,余家国,赵修建,程蓓,张谢群,郭瑞;介孔纳米结构材料的研究与发展[J];稀有金属材料与工程;2004年01期
4 张立,袁兴东,亓玉台,孙明珠;含磺酸基的介孔分子筛SBA-15-SO_3H催化合成乙酸乙酯[J];抚顺石油学院学报;2003年02期
5 张雪峥,乐英红,高滋;PW/SBA-15负载型催化剂的性能研究[J];高等学校化学学报;2001年07期
6 范杰,余承忠,屠波,赵东元;生物蛋清蛋白模板合成海绵状大孔无机氧化物[J];高等学校化学学报;2001年09期
7 李工,阚秋斌,吴通好,侯长民,黄家辉,吴淑杰,李灿;具有强酸位的六方和立方介孔硅铝分子筛合成及催化活性比较[J];高等学校化学学报;2002年06期
8 高峰,赵建伟,张松,周峰,金婉,张祥民,杨原,赵东元;中孔分子筛SBA-15作为液相色谱固定相以及在巯基化合物分离中的应用[J];高等学校化学学报;2002年08期
9 巩雁军,李志宏,蒲敏,吴东,孙予罕,董宝中,邓风,罗晴;有机双官能化MSU-X介孔分子筛的合成[J];高等学校化学学报;2002年11期
10 周春晖,李庆伟,葛忠华,李小年,倪哲明;介孔硅层柱蒙脱石材料合成的新方法与表征[J];高等学校化学学报;2003年08期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 沈绍典;多头季铵盐表面活性剂导向下新结构介孔分子筛的合成与表征[D];复旦大学;2003年
2 刘超;模板法制备长程有序层状羟基磷灰石及其海藻酸盐基复合微球的研究[D];天津大学;2004年
3 罗鸽;非晶态Ru基催化剂及其乳酸乙酯加氢反应研究[D];复旦大学;2005年
4 孔育梅;钼系纳米材料的合成、表征及性能研究[D];东北师范大学;2006年
5 赵丹丹;液晶模板法制备有序介孔薄膜材料及性能研究[D];兰州大学;2007年
6 肖强;介孔二氧化硅的温和条件合成[D];南开大学;2007年
7 陈慕华;催化燃烧用钴基催化剂的研制、表征与性能研究[D];四川大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 赵丽;纳米微米二氧化硅球形颗粒的制备与表征[D];武汉理工大学;2003年
2 刘琦;RE/SBA-15的合成及其荧光性能研究[D];武汉理工大学;2006年
3 曾春梅;以N-烷基二甲基甜菜碱表面活性剂为模板剂合成有序介孔二氧化硅[D];山东大学;2007年
4 潘齐;新型介孔环境材料的研究及应用[D];山东大学;2007年
5 张蝶青;结构可控功能化材料的合成与应用[D];上海师范大学;2007年
6 杜立功;介孔材料制备及其吸附性能研究[D];山东科技大学;2007年
7 周梅梅;SO_4~(2-)/Zr-SBA-15介孔超强酸材料的制备、表征及其性能研究[D];太原理工大学;2007年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁兴东,沈健,李国辉,周敬来,Ji-Man Kim,Sang-Eon Park;表面含磺酸基的介孔分子筛SBA-15-SO_3H的直接合成[J];催化学报;2003年02期
2 王云,李钢,王祥生,金长子;Ti-HMS催化氧化脱除模拟燃料中的硫化物[J];催化学报;2005年07期
3 刘娜,杨澎,王海彦;固载杂多酸的制备及应用[J];抚顺石油学院学报;2000年03期
4 张雪峥,乐英红,高滋;PW/SBA-15负载型催化剂的性能研究[J];高等学校化学学报;2001年07期
5 张雪峥,乐英红,高滋;SBA-15负载氧化铁催化剂上乙酸选择加氢制乙醛[J];高等学校化学学报;2003年01期
6 倪棋梁,张建成,刘健敏,沈悦,王华;(Bi,B)/SBA-3复合介孔材料的合成及其水热稳定性探讨[J];硅酸盐学报;2004年02期
7 席红安,方能虎,李中凯,张言波,路庆华,印杰,朱子康;SBA-15的二氧化钛改性及其光催化降解对氯苯酚[J];化学学报;2002年12期
8 路鑫,武建芳,吴建华,孔宏伟,花瑞香,陶文晟,顾君磊,许国旺;全二维气相色谱/飞行时间质谱用于柴油组成的研究[J];色谱;2004年01期
9 杨金荣,侯影飞,孔瑛,姚建福,符陈胜;柴油臭氧氧化脱硫研究[J];石油大学学报(自然科学版);2002年04期
10 张艳维,沈健,袁兴东,亓玉台;Ti_3(PW_(12)O_(40))_4催化氧化吸附脱硫的研究[J];石油炼制与化工;2005年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孔令艳;钛硅分子筛催化氧化脱除噻吩类硫化物的研究[D];大连理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 苗小郁;有序介孔氧化硅的制备、表征及应用研究[D];南京理工大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈均;张志成;张千峰;;微乳液体系中介孔硫化镉纳米颗粒的制备[J];安徽工业大学学报(自然科学版);2010年01期
2 吴兆亮;钱少瑜;郑辉杰;赵艳丽;;一种泡沫分离过程中用于增强泡沫排液的设备[J];科学通报;2010年10期
3 ;半导体性介孔石墨烯[J];物理通报;2010年03期
4 崔祥婷;闻振涛;万颖;;有序介孔碳用于吸附水相中的氯代芳香族化合物[J];上海师范大学学报(自然科学版);2010年03期
5 夏海锋;林东强;姚善泾;;疏水性电荷诱导层析——原理、性能及其应用[J];化工进展;2010年10期
6 徐星星;朱宏;;磁性纳米颗粒及其在生物医学领域中的应用[J];磁性材料及器件;2010年05期
7 王俊娥;周秋生;刘桂华;;高比表面积γ-Al_2O_3的制备研究进展[J];材料导报;2010年15期
8 王良华;陈芳;贠军贤;姚克俭;姚善泾;;阳离子交换型连续床用超大孔晶胶的制备[J];高校化学工程学报;2009年03期
9 邢伟;禚淑萍;高秀丽;黄丛聪;;微孔-介孔多级孔炭材料的制备及电化学电容性能研究[J];化学学报;2009年13期
10 张红;毕红;肖亚中;;可循环使用的固定化漆酶载体—介孔SiO_2/Fe_3O_4复合材料的制备及表征[J];中国科技论文在线;2009年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 于一夫;朱荣娇;孟明;张兵;;改性介孔Al_2O_3负载的高分散铜基催化剂的结构与催化性能[A];中国化学会第27届学术年会第11分会场摘要集[C];2010年
2 过军芳;李仁宏;王静静;范杰;;Cu(I)在光催化甲醛水溶液制氢机理的研究[A];中国化学会第27届学术年会第11分会场摘要集[C];2010年
3 韩三阳;郭清华;陈帅;姚建林;顾仁敖;;磁性Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子用于免疫分离及SERS检测[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年
4 徐佼;杨碚芳;付正平;;氮、氟共掺氧化钛反蛋白石的制备及其光催化研究[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年
5 于吉红;;介孔沸石分子筛及开放骨架无机晶体的设计与合成[A];中国化学会第27届学术年会第08分会场摘要集[C];2010年
6 王玉超;杨经邦;陶胜洋;安永林;;具有多尺度孔结构二氧化硅薄膜的水油分离性能研究[A];中国化学会第27届学术年会第13分会场摘要集[C];2010年
7 岳乃琳;薛铭;裘式纶;;水油两相中合成中空介孔孔壁的二氧化硅微球[A];中国化学会第27届学术年会第08分会场摘要集[C];2010年
8 李仁宏;小林久芳;范杰;;介孔二氧化钛可见光下高选择性催化苯甲醇合成苯甲醛[A];中国化学会第27届学术年会第11分会场摘要集[C];2010年
9 马桂岑;闫晓庆;范杰;;超大孔二氧化硅材料的合成及其在苯甲醇选择性氧化的应用[A];中国化学会第27届学术年会第11分会场摘要集[C];2010年
10 梁运辉;张铁锐;;自模板法制备孔性空心的二氧化硅纳米结构[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 冯海波 通讯员 卢庆雷;华工介孔纳米材料研究取得新成果[N];广东科技报;2010年
2 于柏林石明山;我国稀土杂化及纳米复合材料研究获系列成果[N];科学时报;2008年
3 记者 徐敏通讯员 姚燕燕;“血缘关系”为校办企业注入创新活力[N];解放日报;2008年
4 任志正;我结晶氧化铝分子筛研究受关注[N];中国化工报;2007年
5 顾定槐;站在先进材料研发前沿[N];中国化工报;2007年
6 飞腾;大连化物所研究成果引起国际重视[N];中国质量报;2007年
7 柯伟;天津大学承担一项863课题[N];科技日报;2007年
8 记者 王艳 通讯员 刘洪 张璞;中国文物鉴定泰斗 史树青来连[N];连云港日报;2007年
9 林成功;我科学家制备生物相容磁性纳米晶体[N];中国化工报;2006年
10 记者 肖新华 实习生 胡捷;海螺添加剂,添加正大饲料[N];温州日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谢彬;无有机模板晶种法合成沸石催化材料[D];吉林大学;2010年
2 刘国强;介孔氧化硅气凝胶和微孔活性炭的制备、织构及氢气吸附性能[D];北京化工大学;2010年
3 杨靖霞;CuInSe_2和TiO_2半导体薄膜的液相法制备及其异质结构特性[D];天津大学;2010年
4 滕兆刚;介孔SiO_2及介孔磁性复合物的制备与性质研究[D];吉林大学;2009年
5 张华东;超临界流体技术在气凝胶和纳米粉体制备中的应用[D];山东大学;2009年
6 毛辉麾;具有规整孔道结构的蒙脱土柱撑杂化材料的制备及催化性能研究[D];北京化工大学;2009年
7 鲍芳;过渡金属核壳纳米粒子的制备及其表面增强拉曼光谱研究[D];苏州大学;2009年
8 贾国栋;蛋白质色谱过程强化的应用基础研究[D];天津大学;2009年
9 马占华;负载型铑催化剂的制备、表征及烯烃氢甲酰化反应研究[D];中国石油大学;2009年
10 王国宏;多孔二氧化钛光催化材料的水热制备[D];武汉理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谢丽萍;金、银低维纳米材料及其复合材料的制备与性质研究[D];吉林大学;2010年
2 王存进;固体酸催化作用下苯和γ-丁内酯气固相合成α-四氢萘酮反应的研究[D];浙江大学;2010年
3 崔祥婷;基于堇青石载体整体式介孔碳吸附剂的制备及应用[D];上海师范大学;2010年
4 宋如翠;二氧化钛负载杂多酸光催化降解DEP的研究[D];长春理工大学;2010年
5 刁红敏;沸石咪唑酯骨架结构材料的合成及表征[D];大连理工大学;2010年
6 陈和美;基于功能磁性微纳米材料的低丰度蛋白和肽组学富集新方法研究[D];复旦大学;2010年
7 韩晓晶;新型氮杂卡宾钯配合物固载及其在C-C偶联反应中的应用[D];山西大学;2010年
8 袁庆华;介孔复合发光材料制备及影响发光强度的因素研究[D];重庆大学;2010年
9 邱根萍;FeZSM-5改性及其催化分解N_2O的研究[D];浙江师范大学;2010年
10 刘哲君;漆酶在介孔泡沫MCF上的固定化研究[D];东北林业大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026