壳聚糖基复合纳米凝胶纤维亲和膜的制备及吸附性能研究

发布时间：2017-08-25 08:20

  本文关键词：壳聚糖基复合纳米凝胶纤维亲和膜的制备及吸附性能研究

  更多相关文章： 纳米纤维亲和膜 溶液喷射纺丝技术 皮芯复合 壳聚糖(CS) 蛋白质吸附 汽巴蓝(F3GA)

【摘要】：亲和膜分离技术是将膜分离技术和亲和色谱分离技术相结合的一种新型高效分离技术。纳米纤维以纤维直径小,比表面积大成为亲和膜基材研究的新方向,而溶液喷射纺丝技术作为新型纳米纤维制备技术得到了广泛关注,且溶液喷射纺纳米纤维呈卷曲形态,穿透性好,适于过滤基材的应用。壳聚糖具有良好的蛋白质吸附性能而广泛应用于亲和膜,但其可纺性和机械性能较差,本论文基于同轴溶液喷射纺丝技术,设计制备了以PA6为芯层,壳聚糖和聚乙烯醇(PVA)为皮层的皮芯复合纳米纤维(NCNFs), NCNFs兼具了壳聚糖皮层吸附材料的利用和PA6芯层材料对力学性能的提高。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段观察了NCNFs的表面形态,确认了其皮芯结构,研究了其纺丝工艺对其结构的影响;同时进一步将NCNFs膜进行了F3GA的固载,并通过红外光谱可以证实配基的固载。研究了NCNFs结构对亲和配基固载量的影响及其对BSA吸附性能的影响,结果表明固载配基后的纳米纤维膜对BSA分子的吸附容量较高。当皮芯比为1：1,壳聚糖与PVA比为50：50,交联度为10%,吸附时间为8h,蛋白质溶液初始浓度为3mg/mL, pH为7.14时,亲和膜吸附量可达到379.43 mg/g,且吸附速率较快,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。本课题的研究为皮芯复合纳米纤维膜在蛋白质分离提纯方面的应用提供了一定的理论基础,为亲和膜分离提供了新的思路。
【关键词】：纳米纤维亲和膜 溶液喷射纺丝技术 皮芯复合 壳聚糖(CS) 蛋白质吸附 汽巴蓝(F3GA)
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ051.893
【目录】：

• 学位论文的主要创新点3-4
• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-20
• 1.1 蛋白质的分离纯化8-9
• 1.1.1 蛋白质分离与纯化的一般原则8
• 1.1.2 蛋白质分离与纯化的方法8-9
• 1.2 亲和膜技术研究进展9-13
• 1.2.1 膜分离技术的发展概述10-11
• 1.2.2 亲和膜的发展历史11-12
• 1.2.3 亲和膜的应用及展望12-13
• 1.3 分离膜材料13-15
• 1.3.1 平板式亲和膜13
• 1.3.2 中空纤维亲和膜13-14
• 1.3.3 纳米纤维亲和膜14-15
• 1.4 纳米纤维制备技术研究进展15-17
• 1.5 纳米凝胶纤维17-19
• 1.5.1 凝胶概述17-18
• 1.5.2 纳米凝胶纤维18-19
• 1.6 本文工作19-20
• 第二章 NCNFs亲和膜的制备与表征20-42
• 2.1 引言20-21
• 2.2 实验部分21-27
• 2.2.1 纺丝溶液的配制及膜的制备21-25
• 2.2.1.1 实验材料和仪器21-22
• 2.2.1.2 NCNFs亲和膜的制备22-23
• 2.2.1.3 不同壳聚糖/PVA比例NCNFs亲和膜的制备23-24
• 2.2.1.4 不同交联度NCNFs亲和膜的制备24-25
• 2.2.2 亲和配基的固载25-26
• 2.2.2.1 实验材料和仪器25-26
• 2.2.2.2 亲和配基的固载26
• 2.2.3 NCNFs结构与性能的测试26-27
• 2.2.3.1 NCNFs形貌测试26
• 2.2.3.2 NCNFs溶胀性能测试26-27
• 2.2.3.3 NCNFs红外(FTIR)测试27
• 2.2.3.4 NCNFs元素分析测试27
• 2.3 结果与讨论27-39
• 2.3.1 NCNFs的形貌分析27-31
• 2.3.2 NCNFs溶胀性能分析31-35
• 2.3.3 NCNFs的配基固载35-39
• 2.4 小结39-42
• 第三章 NCNFs亲和膜的蛋白质吸附性能42-58
• 3.1 引言42-43
• 3.2 实验部分43-45
• 3.2.1 实验材料和仪器43
• 3.2.2 静态吸附性能测试43-44
• 3.2.2.1 静态吸附的测定44
• 3.2.2.2 BSA静态吸附性能的分析44
• 3.2.3 动态吸附性能测试44-45
• 3.2.3.1 动态吸附性能的测定44
• 3.2.3.2 动态吸附分析44-45
• 3.3 结果与讨论45-56
• 3.3.1 蛋白质吸附的标准曲线45-46
• 3.3.2 皮芯比对亲和膜的吸附性能的影响46
• 3.3.3 壳聚糖/PVA比例对亲和膜吸附性能的影响46-47
• 3.3.4 交联度对亲和膜吸附性能影响47-48
• 3.3.5 吸附时间对吸附性能的影响48-49
• 3.3.6 蛋白酶初始浓度对吸附性能分析49-50
• 3.3.7 pH对吸附性能分析50-51
• 3.3.8 亲和膜的吸附动力学51-54
• 3.3.9 亲和膜的等温吸附行为54-56
• 3.4 小结56-58
• 第四章 结论与展望58-60
• 4.1 全文总结58-59
• 4.2 展望59-60
• 参考文献60-66
• 攻读硕士期间主要科研成果66-68
• 致谢68

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