磁性纳米Fe_3O_4-SiO_2载体的改性及其在脂肪酶固定化中的应用

将磁性纳米Fe_3O_4-SiO_2载体去油和表面活化后,用硅烷偶联剂(KH-550)对载体表面进行氨基化改性,制备出氨基化改性的磁性纳米Fe_3O_4-SiO_2载体。用X-射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)分别对载体进行表征,试验结果表明,用该种方法去油和活化不会使磁性纳米Fe_3O_4-SiO_2载体内部的磁性纳米Fe_3O_4核晶型发生变化,且表面SiO_2不会被溶解腐蚀,同时磁性纳米Fe_3O_4-SiO_2载体表面能连接上氨基。将改性前、后的载体分别固定化脂肪酶应用于生物柴油酯化反应,试验结果表明改性前酯化率为26.78%,改性后酯化率为56.4%。将改性载体固定化脂肪酶重复10次应用于生物柴油酯化反应上, 10次平均酯化率达50.65%。该改性后的载体固定化脂肪酶牢固,不易脱落重复利用率高。     

脂肪酶在磁性纳米粒子上固定化及其酶学性质研究

以Fe_3O_4纳米粒子为载体,碳化二亚胺为交联剂,共价结合制备固定化脂肪酶,探讨脂肪酶固定化影响因素,并对固定化脂肪酶性质进行研究;运用TEM测定其粒径,用FTIR检测脂肪酶—Fe_3O_4磁性纳米粒子耦联。结果表明,脂肪酶固定化适宜条件为:200 mg磁性纳米粒子,加入2 ml 2.5mg/mL脂肪酶磷酸盐缓冲液(0.1mol/L,pH7.5),在4℃超声分散45 min,固定化酶最适pH为7.0,最适温度为45℃,均与游离酶相似;与游离酶相比,该固定化脂肪酶热稳定性明显提高,并具有良好操作和存储稳定性。     

粒径对Fe3O4@Con A吸附脱脂乳中乳铁蛋白的影响

以Fe~(2+)和Fe~(3+)制备的磁性纳米粒子,通过X-射线衍射测定其晶格、傅里叶变换红外光谱测定其非极性化学键确定合成的磁性纳米粒子为Fe_3O_4、扫描电镜结果表明转速为100 r/min磁性纳米粒子形貌不统一、200 r/min磁性纳米粒子呈椭球形。将伴刀豆蛋白A分别修饰到两种磁性纳米粒子表面,激光粒度仪度分别测定了修饰后Fe_3O_4@Con A的平均粒径分别为(82.49±20.34)nm和(9.77±0.02)nm,振动磁强计测量结果表明修饰后Fe_3O_4@Con A磁强度分别为3.68 emu/g和5.36 emu/g。二种粒径的Fe_3O_4@Con A从脱脂乳中回收乳铁蛋白的洗脱液的十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)结果表明,200 r/min制备的Fe_3O_4@Con A对脱脂乳中回收乳铁蛋白的专一性优于100 r/min的Fe_3O_4@Con A。     

磁性纳米粒固定化脂肪酶的制备及稳定性研究

高温热解制备磁性Fe_3O_4纳米粒并修饰羧基后作为载体,以EDCl作为游离羧基活化剂、NHS为活性羧基稳定剂,对脂肪酶进行共价固定化和稳定性研究。结果表明:制备的磁性纳米粒直径约21 nm,羧基修饰量为0.90×10~(-4) mmol/mg。优化的固定化条件为:对1 m L含铁5 mg/m L的羧基化Fe_3O_4纳米粒溶液,EDCl和NHS用量均为5.8×10~(-4) mmol,脂肪酶添加量为7 mg,反应时间1 h,得到的固定化酶冻干粉表观比酶活为1.03 U/mg。与游离脂肪酶相比,该固定化酶具有很好的存储、p H和热稳定性,循环水解橄榄油6次后,酶活回收率仍可保持65%。     

果胶酶固定化的载体——磁性壳聚糖复合微球的制备与性能表征

通过化学共沉淀法合成纳米Fe_3O_4粒子,再以Fe_3O_4为磁核采用乳化交联法制备可固定果胶酶的载体——磁性壳聚糖复合微球。通过TEM、SEM、FT-IR等对微球的粒径、形貌、结构、粒径分布和磁响应性进行了表征。结果表明:制得的磁性壳聚糖微球的粒径在50nm左右,分布较窄,且呈规则的球形,红外光谱测定微球的特征官能团结构,表明已包覆了Fe_3O_4粒子;分光光度法表明磁性微球具有很强的磁响应性。     

基于阳离子改性的四氧化三铁的结构与性能优化

为提高空气气氛下阳离子改性的四氧化三铁(Fe_3O_4)的结构与性能,进一步优化了聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)改性的Fe_3O_4的制备工艺。利用X射线衍射仪、粒度分析仪、透射电子显微镜、振动样品磁强计等进行表征与测试,研究了利用化学共沉淀法制备Fe_3O_4纳米粒子的过程中,PDDA在Fe_3O_4晶粒成型的不同阶段进行改性对最终产品质量的影响。结果表明:当PDDA在Fe_3O_4晶粒成型后直接进行改性,其包覆厚度适宜,包覆率约为2.01%;包覆外观均匀,表现为Fe_3O_4纳米粒子均匀分散于PDDA中;得到的磁性复合纳米粒子磁性最强,可高达3.47×10~5A/m。     

基于磁性纳米材料和适配体的荧光传感器检测牛奶中黄曲霉毒素M_1

根据荧光共振能量转移原理,利用磁性纳米材料的磁性分离技术及荧光猝灭能力,构建了基于磁性纳米材料和适配体的荧光传感器,用于高灵敏检测牛奶中黄曲霉毒素M_1(aflatoxin M_1, AFM_1)。标记羧基荧光素(carboxy-fluorescein, FAM)的适配体通过静电作用吸附在Fe_3O_4磁性纳米颗粒表面,并与Fe_3O_4发生能量共振转移,导致荧光猝灭;当体系中存在AFM_1时,适配体与AFM_1特异性识别并形成折叠结构,适配体从Fe_3O_4磁性纳米颗粒表面脱附,使得荧光信号恢复,据此可实现对FAM_1的定量检测。该研究对所制备的Fe_3O_4磁性纳米颗粒进行表征,透射电镜结果表明,Fe_3O_4磁性纳米颗粒粒径在10～15 nm。在优化的实验条件下,该传感器的线性范围为0.05～0.70μg/L,检测限为0.02μg/L。利用荧光传感器检测牛奶中AFM_1的回收率为82.5%～102.3%。     

磁性Fe_3O_4/壳聚糖复合微球的制备及其对苹果汁有机酸的吸附

为分离苹果汁中的有机酸,采用反相悬浮交联法制备磁性Fe_3O_4/壳聚糖复合微球。利用扫描电子显微镜、激光粒度仪、X射线衍射仪、超导量子干涉磁测量系统等对复合微球进行表征。同时测定了特定磁场条件下复合微球在不同时间、不同pH值下的回收率以及对苹果汁中有机酸的重复吸附性能。结果表明:制备的微球呈规则球形,分散性良好,粒径范围22～158μm;Fe_3O_4纳米颗粒约占复合微球总质量的38.66%,壳聚糖包埋过程并没有改变Fe_3O_4的尖晶石结构;复合微球饱和磁化强度35.98 emu/g,磁场作用下2 min回收率可达99.99%以上;连续3次吸附苹果汁中有机酸,平衡吸附量仍可达到109.92 mg/g,有机酸回收率86.86%。综上,壳聚糖与Fe_3O_4纳米颗粒相结合制备的磁性Fe_3O_4/壳聚糖复合微球磁响应强、回收率高,对苹果汁中有机酸具有良好的吸附性能,环保高效,可反复使用。     

磁性Fe_3O_4纳米带鱼肽微粒的制备及对CW-2细胞膜流动性的影响

目的:制备磁性Fe_3O_4纳米带鱼肽微粒,并研究其对CW-2细胞膜流动性的影响。方法:以磁性Fe_3O_4纳米微粒为内核,负载具有抑制肿瘤增殖作用的带鱼酶解小肽,通过共沉淀法合成磁性Fe_3O_4纳米带鱼肽微粒,采用X射线衍射、透射式电子显微镜、原子力显微镜等方法对该纳米粒子结构进行表征;利用荧光偏振法研究该微粒在非磁场与交变磁场中对CW-2人结肠癌细胞膜流动性的影响。结果:共沉淀法合成的磁性Fe_3O_4纳米带鱼肽微粒呈球形,粒径约10 nm,分布较均匀,颗粒之间有黏连现象,形成缠绕弯曲的线状。与单体磁性Fe_3O_4纳米微粒相比,带鱼酶解小肽的包覆增强了纳米铁微粒的分散稳定性;该粒子最佳使用p H值范围是6.5~9.0,比较适合于在生物体系中应用。细胞膜流动性检测显示24 h时实验组CW-2细胞膜荧光偏振度P值显著减小、平均微黏度η值减小,表明磁性Fe_3O_4纳米带鱼肽微粒可使CW-2细胞膜流动性增大,作用呈量效关系。结论:磁性Fe_3O_4纳米带鱼肽微粒在交变磁场中增强了带鱼酶解小肽的抗肿瘤活性。     

磁性Fe_3O_4/水合氧化铁的制备及对水溶液中Cr(Ⅵ)的去除

本文在制备出了粒径约为20-30nm的Fe_3O_4纳米颗粒后,对其分散后,在外层包覆水合氧化铁纳米粒子,制备出具有典型核壳结构的Fe_3O_4/水合氧化铁纳米结构复合材料。采取了SEM、FTIR和XRD等表征手段对核壳材料的结构、组成及形貌等进行了表征,并研讨了其对Cr(Ⅵ)的吸附特性。     

Fe_(3)O_(4)@PVAm磁性纳米复合粒子的制备及其染料吸附性能

使用硫酸铝将两性聚乙烯胺(PVAm)固载于纳米Fe_(3)O_(4)表面制备了富含氨基的磁性纳米复合粒子(Fe_(3)O_(4)@PVAm),并将其用于去除水体中的阴离子染料。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)分别表征了复合粒子的结构和磁响应性能。与Fe_(3)O_(4)粒子相比,Fe_(3)O_(4)@PVAm复合粒子的XRD图谱在2θ角15°~25°处出现新的衍射峰,红外光谱中出现了N-H、C=O及C-N键的振动吸收峰,X射线光电子能谱在399.5 eV处出现了N1s的特征峰,说明PVAm已成功固载到Fe_(3)O_(4)粒子上。VSM分析表明,Fe_(3)O_(4)@PVAm具有较好的磁响应性。SEM分析证实Fe_(3)O_(4)@PVAm的平均粒径约为24 nm。选取酸性嫩黄染料为吸附对象,考察了Fe_(3)O_(4)@PVAm对水体中染料的吸附性能。在pH为3、温度为50℃时,Fe_(3)O_(4)@PVAm对酸性嫩黄染料的最大吸附容量达到1188 mg/g,吸附过程符合Langmuir吸附等温模型及拟二级速率模型。经10次吸附-脱附循环使用后,Fe_(3)O_(4)@PVAm复合粒子的吸附容量可以保持在最大吸附容量的75%以上。     

磁性Fe_3O_4协同海藻酸钠固定化葡萄糖氧化酶

采用以化学共沉淀法制备出的Fe_3O_4纳米粒子与海藻酸钠结合,制备出磁性微球,再以戊二醛作为交联剂固定化葡萄糖氧化酶,研究了该材料对葡萄糖氧化酶的固定化条件以及磁性固定化酶的酶学性质。结果表明,制备固定化葡萄糖氧化酶的最佳条件为:海藻酸钠浓度为1.5%,海藻酸钠与Fe_3O_4的质量比为5:4,CaCl_2浓度为2%,戊二醛浓度为0.5%,交联时间为1.5 h;最适反应温度提高为40℃,最适反应pH值提高为6.5;热稳定性有一定提高;重复使用5次后,相对酶活仍剩余58.91%。磁性海藻酸钠固定化葡萄糖氧化酶会提高酶的稳定性,有利于工业化生产。     

静电纺丝法制备PEO/Fe_3O_4磁性纳米纤维

以聚氧化乙烯(PEO)为聚合物纺丝原料、卵蛋白粉(LDB)为分散剂,通过静电纺丝技术制备一系列不同四氧化三铁(Fe_3O_4)含量的Fe_3O_4/PEO复合纳米材料。经傅里叶红外光谱仪测试,显示纳米复合材料中存在Fe_3O_4。采用数显黏度计、导电率仪和扫描电子显微镜对制备的复合纳米材料的形态及物相组成进行表征,并分析了Fe_3O_4的加入对复合纳米材料可纺性的影响。结果表明,PEO与Fe_3O_4比例为10∶3时,复合纳米材料的可纺性最好,纤维平均直径达110 nm。     

金磁微粒的制备及其催化性能

采用水热法快速制备Fe_3O_4纳米粒子,并通过表面氨基化与金纳米粒子自组装方法构建金磁微粒(Fe_3O_4@Au),优化金磁微粒的制备工艺,并表征其性能。结果表明,1%浓度的葡萄皮浸泡液制备金纳米粒子,其粒子平均粒径为7 nm,氨基化的Fe_3O_4纳米粒子可以有效固载金纳米粒子,最优制备工艺为:Fe_3O_4混悬液添加量2 m L,温度60℃,时间60 min。金磁微粒饱和磁化强度为61 emu/g,且具有良好的催化性能。     

Fe_3O_4与聚吡咯对棉织物的防电磁辐射整理及屏蔽效能研究

以Fe_3O_4为磁损耗材料、聚吡咯为导电吸波材料,采用两步法制备了Fe_3O_4/聚吡咯/棉防电磁辐射复合织物。首先利用Fe_3O_4纳米分散液对棉织物浸轧、烘干方式获得Fe_3O_4/棉磁性复合织物,并以此为基底材料,以FeCl_3为氧化剂、对甲苯磺酸为掺杂剂,通过原位聚合制备成磁性Fe_3O_4/聚吡咯/棉电磁屏蔽复合面料。探讨了吡咯单体浓度、氧化剂与掺杂剂浓度等因素对织物电磁屏蔽效能的影响规律,以及整理对棉织物吸湿速干性能的影响。实验结果表明,FeCl_3·6H_2O与C_4H_5N摩尔配比为1︰1,摩尔浓度为0.6 mol/L时具有最佳的电磁屏蔽性能,在30~1 500 MHz内,电磁屏蔽效能值可达15 d B,整理前后棉织物的液态水动态传递综合指数由5级降为2级,即整理削弱了棉织物的吸湿速干性能。     

Fe_3O_4/Au磁性复合材料的制备及表征

本文首先通过多醇法制备粒径可控的四氧化三铁纳米粒子,通过硅烷偶联剂对四氧化三铁纳米粒子进行胺基化修饰,胺基化修饰四氧化三铁纳米粒子与羧基表面的Au纳米粒子通过静电相互作用制备得到Fe_3O_4/Au复合纳米材料。透射电子显微镜、红外光谱仪、能谱仪等表征揭示成功制备具有core-/Satelite结构Fe_3O_4/Au复合纳米材料。     

L-半胱氨酸修饰的Au／Fe_3O_4磁性复合粒子的制备及其对牛血清蛋白的吸附性能

采用L-半胱氨酸在Fe_3O_4表面键接Au纳米粒子的方法,制备了L-半胱氨酸修饰的Au／Fe_3O_4磁性复合粒子（LC—Au／Fe_3O_4）,并将其用于吸附牛血清蛋白（BSA）．通过紫外可见分光光度计、x-射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电镜、透射电子显微镜、Zeta电位仪对样品的光学性质、结构形貌、稳定性进行表征,结果表明：复合粒子中的Fe_3O_4具有尖晶石结构,粒径在200nm左右,稳定性较好．对BSA的吸附实验结果表明：LC—Au／Fe304的BSA单位吸附量达到161．5mg／g．     

还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物的应用研究进展

还原氧化石墨烯/四氧化三铁(RGO/Fe_3O_4)纳米复合物是一种新型的磁性纳米材料,集Fe_3O_4和RGO的优点于一体,具备高比表面积、高稳定性、超顺磁性等优越的机械、电、热、光学特性,充分展现其在理论研究以及实际应用方面的价值和潜力。本文对近几年RGO/Fe_3O_4磁性纳米复合物材料在磁性固相萃取、锂电子电池、传感器材料、电磁波吸收、催化剂、酶的固定化、药物传输以及磁控开关方面的应用研究进展进行了综述,重点综述了RGO/Fe_3O_4磁性纳米复合材料在磁性固相萃取方面的应用研究,分析对象包括染料、金属离子、农兽药、增塑剂、抗生素以及生物大分子,展现出其在分离富集领域的巨大应用潜力。最后,提出RGO/Fe_3O_4纳米复合材料在研究中存在的问题,并对该材料的研究发展方向进行了展望。     

生物可用型纳米磁珠的制备和改性研究

纳米磁珠在生物医学领域应用日益广泛,但仍存在尺寸不均、分散性差、改性过程中强磁性难以保持和功能化程度偏低等缺点。为克服上述缺点,首先制备尺寸均匀的Fe_3O_4超细强磁核,再先后利用正硅酸乙酯、3-氨丙基三乙氧基硅烷对其进行功能改性,分别得到硅羟基化磁珠Fe_3O_4@SiO_2和氨基化磁珠Fe_3O_4@SiO_2—NH_2,最后研究Fe_3O_4制备及改性过程中其磁性、分散稳定性、功能化程度的影响因素。结果表明,在室温及氮气保护下,氨水量50mL,浓度1mol/L时,Fe_3O_4磁性最强,达到56eum/g,乙醇中稳定分散8d;正硅酸乙酯量0.5mL时,所得硅羟基化磁珠磁性为30eum/g,在乙醇中可稳定分散12d;甲苯中70℃下,所得氨基化磁珠磁性仍有25eum/g,乙醇中可稳定分散14d,且其氨基接枝率达2.306mmol/g,高于文献报道值;因而,该研究所得的改性纳米磁珠具有更好的分散性及更强的磁性,且其表面携带丰富的羟基或氨基活性基团,更易与各种有机活性分子作用,具有广阔的生物医药应用前景。     

磁性固定化辣根过氧化物酶脱除玉米赤霉烯酮的研究

本文制备了磁性Fe3O4-SiO₂-HPG-COOH复合载体作为固定化载体,共价固定辣根过氧化物酶(HRP),应用于玉米赤霉烯酮(ZEN)的降解。利用傅里叶红外光谱、X-射线衍射分析、扫描电镜等表征方法对固定化HRP进行表征,验证了HRP被成功固定在载体上。制备的纳米级载体Fe3O4-SiO₂-HPG-COOH具有均匀的尺寸和形状,良好的分散性和较强的磁性,饱和磁化值为25.80 emu/g,平均粒径为103.15 nm。与游离酶相比,固定化HRP具有更高的耐酸碱性和热稳定性,最适pH值从6.5提高到7.0,最适温度从30 ℃提升到35 ℃。将磁性固定化HRP应用于ZEN降解,利用单因素实验,探究反应温度、过氧化氢浓度、溶液pH值和反应时间与ZEN降解率的关系。结果表明:在反应温度35 ℃,过氧化氢浓度26 mmol/L,溶液pH 7.0,反应时间480 min条件下,ZEN的脱除效率为68%,固定化HRP具有良好的重复使用性,循环5次后相对酶活力仍保持在79.85%以上。研究表明磁性固定化HRP对ZEN具有良好的降解能力。