磁性納米顆粒的制備和表征及在脂肪酶固定化方面的研究.pdf

1、磁性四氧化三鐵納米顆粒具有粒徑小、靈敏度高、毒性低、磁響應(yīng)性強(qiáng)、原料易得等優(yōu)點(diǎn)。脂肪酶能夠催化酯的生成和水解，但是由于脂肪酶是在游離的狀態(tài)下應(yīng)用的，所以很難實(shí)現(xiàn)對脂肪酶的回收，不能很好的起到催化的作用。將脂肪酶固定到修飾的磁性四氧化三鐵納米顆粒表面既便于回收脂肪酶，又可以提高固定后脂肪酶的活性。 本文采用共沉淀法合成Fe3O4納米顆粒。分別考察了nFe2+/nFe3+的比值、鐵的濃度、pH值、反應(yīng)溫度、氨水濃度、攪拌速度、氨水滴

2、加速度等影響因素對Fe3O4納米顆粒生成的影響，得出最適宜制備Fe3O4納米顆粒的實(shí)驗(yàn)條件。結(jié)果表明：當(dāng)n(Fe2+)/n(Fe3+)=1:2、鐵總濃度為0.9mol/L、反應(yīng)的pH值在9-10之間、反應(yīng)溫度為40℃、C(氨水)=3mol/L、攪拌速度為800rpm、氨水滴加速度為10mL/min時，得到的Fe3O4樣品的粒徑分布均勻，粒徑較小。用3-氨丙基三乙氧基硅烷和不同烷基鏈長度的硅烷作為表面修飾劑，修飾合成的Fe3O4納米顆粒。

3、通過透射電子顯微鏡(TEM)、動態(tài)光散射儀(DLS)、傅立葉轉(zhuǎn)變紅外光譜儀(FTIR)分析表面修飾的四氧化三鐵納米顆粒得出：表面修飾后的磁性納米顆粒粒徑分布均勻、單分散性好、表面具有所要修飾的官能團(tuán)、磁性沒有發(fā)生明顯的改變。 此外，采用化學(xué)共價法將脂肪酶固定于戊二醛修飾的Fe3O4納米顆粒表面上，采用物理吸附法將脂肪酶固定于不同碳鏈長度的疏水性Fe3O4納米顆粒表面上。測定了固定脂肪酶的質(zhì)量和脂肪酶的活性及反復(fù)使用活性。采用紫外

4、吸收法測定脂肪酶的濃度。采用脂肪酶催化對硝基苯乙酸酯分解的方法測定固定脂肪酶的活性，通過紫外可見分光光度計(UV-Vis)測定對硝基苯基乙酸酯分解生成的對硝基苯酚的量，來計算固定脂肪酶的催化活性。由實(shí)驗(yàn)可以得出：表面修飾后的磁性Fe3O4納米顆粒固定脂肪酶的質(zhì)量明顯多于沒有經(jīng)過表面修飾的Fe3O4。納米顆粒固定脂肪酶飽和時，在親水性和疏水性。Fe3O4納米顆粒表面固定脂肪酶的活性分別為0.25×10-6 mol/min·mg和2.1×1

5、0-6 mol/min·mg。并且疏水性的Fe3O4納米顆粒表面固定脂肪酶的反復(fù)使用活性能夠長期維持不變。 金由于具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、制備過程簡單等特點(diǎn)，特別是金被含疏基的有機(jī)物修飾后，其表面表現(xiàn)出的有機(jī)物的多樣性，使之成為了理想的包覆材料之一。制備的核.殼Fe3O4@Au磁性納米顆粒通過用巰基十一烷酸進(jìn)行表面修飾，在N-(3-二甲基氨丙基)-N’-乙基碳二亞胺鹽酸鹽的活化作用下，實(shí)現(xiàn)對脂肪酶的固定。并且也測定了固定脂肪酶的