新型氨基四唑型吸附剂的制备及其吸附性能的研究

发布时间：2017-07-08 13:12

  本文关键词：新型氨基四唑型吸附剂的制备及其吸附性能的研究

  更多相关文章： 磁性分离 金属螯合 吸附剂 蛋白质 重金属

【摘要】：金属螯合亲和吸附剂广泛应用于生物大分子分离纯化、重金属离子的吸附领域。配体结构对金属离子吸附以及蛋白分离选择性均具有重要影响。本文在课题组前期工作基础上,设计了一种氨基四唑型三齿配体,分别固定于Fe304磁性纳米粒子和树脂表面,研究了固定Cu(Ⅱ)磁性纳米粒子对蛋白的吸附性能以及螯合树脂对金属离子的吸附性能。全文工作包括两部分：1.采用水热法、Stober法制备了Fe_3O_4@SiO_2粒子,Fe_3O_4@SiO_2依次与4-(氯甲基)苯基三甲氧基硅烷、三(2-氨基乙基)胺、溴乙腈和叠氮钠反应,制备氨基双四唑型磁性纳米粒子。用X射线光电子能谱(XPS)、Zeta电位对吸附剂进行了表征。考察了螯合Cu(Ⅱ)吸附剂对溶菌酶、细胞色素C和α-糜蛋白酶的吸附性能以及溶液pH值、盐浓度和蛋白初始浓度对吸附量的影响,表明吸附剂对蛋白的吸附主要通过金属配位机理进行,且符合Langmuir吸附模型。此外,将螯合Cu(Ⅱ)吸附剂用于混合蛋白的吸附,发现该新型吸附剂对混合蛋白具有选择性吸附作用,说明本文制备的金属螯合吸附剂在蛋白选择性分离富集中具有应用价值。2.将氯甲基聚苯乙烯树脂依次与4-(氯甲基)苯基三甲氧基硅烷、三(2-氨基乙基)胺、溴乙腈和叠氮钠反应,制备氨基双四唑型树脂。用红外(IR)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积及孔径分析仪(BET)对该吸附剂进行了表征。考察了树脂对Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能,分别探究了pH值、盐浓度对吸附容量的影响、吸附等温线、吸附动力学、吸附剂用量对吸附容量以及去除率的影响、再生性能。结果表明,当溶液的pH分别为5、6和6时,树脂对Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附容量最佳。金属Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)与树脂之间的作用是靠螯合作用进行吸附的,在树脂表面的吸附更符合Langmuir模型和二级动力学模型。随着吸附剂用量的增加,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)去除率不断增加,Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附容量先增加后减小,Ni(Ⅱ)的吸附容量不断减小。
【关键词】：磁性分离 金属螯合 吸附剂 蛋白质 重金属
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O647.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-24
• 1.1 引言10
• 1.2 蛋白质的分离与纯化10-11
• 1.3 固定化金属亲和色谱11-15
• 1.3.1 IMAC的原理11-12
• 1.3.2 IMAC的组成12-14
• 1.3.3 IMAC的应用14-15
• 1.4 磁性纳米材料15-17
• 1.4.1 磁性纳米材料的概述15
• 1.4.2 磁性Fe_3O_4的修饰及应用15-17
• 1.5 固定化金属螯合磁性纳米粒子17
• 1.6 本论文研究目的及内容17-18
• 参考文献18-24
• 第二章 氨基双四唑型金属螯合磁性纳米粒子的制备及其对蛋白吸附的性能24-42
• 2.1 引言24-25
• 2.2 实验部分25-29
• 2.2.1 主要试剂25
• 2.2.2 主要实验仪器25
• 2.2.3 氨基双四唑型磁性纳米粒子制备25-27
• 2.2.4 pH值的影响27-28
• 2.2.5 盐浓度的影响28
• 2.2.6 吸附动力学28
• 2.2.7 吸附等温线28
• 2.2.8 混合蛋白的吸附选择性28-29
• 2.3 结果与讨论29-37
• 2.3.1 TEM表征29
• 2.3.2 XPS表征29-31
• 2.3.3 Zeta电位表征31-32
• 2.3.4 pH值的影响32-33
• 2.3.5 盐浓度的影响33-34
• 2.3.6 吸附动力学34-36
• 2.3.7 吸附等温线36
• 2.3.8 标准混合蛋白中Lys的分离提纯36-37
• 2.4 结论37-38
• 参考文献38-42
• 第三章 氨基双四唑型树脂的制备及其对重金属吸附的性能42-62
• 3.1 前言42-43
• 3.2 实验部分43-46
• 3.2.1 主要试剂43
• 3.2.2 主要实验仪器43
• 3.2.3 氨基双四唑型树脂的制备43-44
• 3.2.4 pH值的影响44-45
• 3.2.5 吸附等温线45
• 3.2.6 吸附动力学45
• 3.2.7 盐浓度的影响45
• 3.2.8 吸附剂用量的影响45
• 3.2.9 再生性能45-46
• 3.3 结果与讨论46-59
• 3.3.1 红外表征46-47
• 3.3.2 XPS表征47-49
• 3.3.3 BET表征49-50
• 3.3.4 pH值的影响50-51
• 3.3.5 吸附等温线51-53
• 3.3.6 吸附动力学53-56
• 3.3.7 盐浓度的影响56-57
• 3.3.8 吸附剂用量的影响57-58
• 3.3.9 再生性能58-59
• 3.4 结论59-60
• 参考文献60-62
• 攻读硕士学位期间取得的科研成果62-64
• 致谢64-65

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本文编号：534692