阴离子粘土的制备与表征及其对DNA的吸附性能研究
发布时间：2023-11-26 14:04
由于动植物的死亡裂解等众多原因，土壤环境成为了巨大的基因储藏库。基因在环境中的迁移转化关系到整个生态系统的平衡与稳定。因此研究粘土矿物与生命物质DNA之间的相互作用具有重大的生物学意义，同时也丰富了材料分子学领域的知识体系。 本文采用共沉淀法合成四种阴离子粘土，并以此作为吸附剂，在常温条件下对不同类型DNA进行吸附，通过考察初始浓度、反应时间、溶液pH等条件变量对吸附过程的影响来探讨阴离子粘土对DNA的吸附机理。同时采用了XRD、FTIR、UV-vis等表征手段对吸附前后的材料进行相关表征，研究结果如下： 对于短链鲑鱼精DNA，二元阴离子粘土对DNA的吸附量高于三元阴离子粘土，3:1型阴离子粘土对DNA吸附力强于2:1型阴离子粘土。并且，四种材料对DNA的吸附均符合Langmuir、Freundlich两种吸附等温模型，Langmuir吸附等温模型拟合度更高，说明，阴离子粘土对DNA的吸附为单层吸附。此外，对吸附过程的动力学拟合结果显示，化学吸附是主要限速过程。随着溶液pH的不断提高，二元阴离子粘土对DNA的吸附能力并未发生明显改变，而三元阴离子粘土对DNA的吸附能力受溶液pH影响显著...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 阴离子粘土简介
1.1.1 阴离子粘土发展历程
1.1.2 阴离子粘土的结构与组成
1.1.3 阴离子粘土的理化性质
1.1.4 阴离子粘土的制备方法
1.1.5 阴离子粘土的实际应用
1.2 DNA 简介
1.2.1 DNA 的结构
1.2.2 DNA 的理化性质
1.2.3 土壤与 DNA 的联系
1.3 研究意义与研究内容
1.3.1 研究意义
1.3.2 研究内容
第二章 实验材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 阴离子粘土
2.1.2 DNA
2.2 实验试剂与仪器
2.3 实验表征手段
2.3.1 X 射线衍射分析
2.3.2 傅里叶红外吸收光谱分析
2.3.3 扫描电镜
2.3.4 比表面积分析
2.3.5 热重分析
2.3.6 紫外分光光度法
2.3.7 圆二色 CD 光谱分析
2.3.8 凝胶电泳技术
2.4 吸附等温模型
2.4.1 Langmuir 模型
2.4.2 Freundlich 模型
2.5 动力学模型
2.5.1 Pseudo-first-order 动力学模型
2.5.2 Pseudo-second-order 动力学模型
第三章 阴离子材料的制备与表征
3.1 Mg/Al 阴离子粘土的制备与表征
3.1.1 Mg/Al 型阴离子粘土的制备
3.1.2 Mg/Al 型阴离子粘土的表征
3.2 Mg/Zn/Al 阴离子粘土的制备与表征
3.2.1 Mg/Zn/Al 阴离子粘土的制备
3.2.2 Mg/Zn/Al 阴离子粘土的表征
3.3 本章小结
第四章 阴离子粘土对短链 DNA 的吸附性能研究
4.1 实验方法
4.1.1 分析方法和质量保证
4.1.2 吸附实验方法
4.1.3 解吸实验方法
4.2 阴离子粘土对短链 DNA 的吸附结果与讨论
4.2.1 初始浓度对吸附过程的影响及吸附等温线分析
4.2.2 时间对吸附过程的影响及吸附动力学分析
4.2.3 pH 对吸附的影响
4.2.4 吸附过后 LDHs 的表征
4.2.5 LDH 对 DNA 的解吸
4.2.6 紫外光谱分析
4.2.7 圆二 CD 光谱分析
4.2.8 电泳实验分析
4.3 本章小结
第五章 阴离子粘土对长链 DNA 的吸附性能研究
5.1 实验方法
5.1.1 分析方法和质量保证
5.1.2 吸附实验方法
5.1.3 解吸实验方法
5.2 阴离子粘土对长链 DNA 的吸附结果与讨论
5.2.1 初始浓度对吸附过程的影响及吸附等温线分析
5.2.2 时间对吸附过程的影响及吸附动力学分析
5.2.3 pH 对吸附的影响
5.2.4 吸附过后 LDHs 的表征
5.2.5 紫外光谱分析
5.2.6 圆二 CD 光谱分析
5.2.7 电泳实验分析
5.3 本章小结
结论与展望
1 结论
2 论文创新点
3 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
附件
本文编号：3867922
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 阴离子粘土简介
1.1.1 阴离子粘土发展历程
1.1.2 阴离子粘土的结构与组成
1.1.3 阴离子粘土的理化性质
1.1.4 阴离子粘土的制备方法
1.1.5 阴离子粘土的实际应用
1.2 DNA 简介
1.2.1 DNA 的结构
1.2.2 DNA 的理化性质
1.2.3 土壤与 DNA 的联系
1.3 研究意义与研究内容
1.3.1 研究意义
1.3.2 研究内容
第二章 实验材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 阴离子粘土
2.1.2 DNA
2.2 实验试剂与仪器
2.3 实验表征手段
2.3.1 X 射线衍射分析
2.3.2 傅里叶红外吸收光谱分析
2.3.3 扫描电镜
2.3.4 比表面积分析
2.3.5 热重分析
2.3.6 紫外分光光度法
2.3.7 圆二色 CD 光谱分析
2.3.8 凝胶电泳技术
2.4 吸附等温模型
2.4.1 Langmuir 模型
2.4.2 Freundlich 模型
2.5 动力学模型
2.5.1 Pseudo-first-order 动力学模型
2.5.2 Pseudo-second-order 动力学模型
第三章 阴离子材料的制备与表征
3.1 Mg/Al 阴离子粘土的制备与表征
3.1.1 Mg/Al 型阴离子粘土的制备
3.1.2 Mg/Al 型阴离子粘土的表征
3.2 Mg/Zn/Al 阴离子粘土的制备与表征
3.2.1 Mg/Zn/Al 阴离子粘土的制备
3.2.2 Mg/Zn/Al 阴离子粘土的表征
3.3 本章小结
第四章 阴离子粘土对短链 DNA 的吸附性能研究
4.1 实验方法
4.1.1 分析方法和质量保证
4.1.2 吸附实验方法
4.1.3 解吸实验方法
4.2 阴离子粘土对短链 DNA 的吸附结果与讨论
4.2.1 初始浓度对吸附过程的影响及吸附等温线分析
4.2.2 时间对吸附过程的影响及吸附动力学分析
4.2.3 pH 对吸附的影响
4.2.4 吸附过后 LDHs 的表征
4.2.5 LDH 对 DNA 的解吸
4.2.6 紫外光谱分析
4.2.7 圆二 CD 光谱分析
4.2.8 电泳实验分析
4.3 本章小结
第五章 阴离子粘土对长链 DNA 的吸附性能研究
5.1 实验方法
5.1.1 分析方法和质量保证
5.1.2 吸附实验方法
5.1.3 解吸实验方法
5.2 阴离子粘土对长链 DNA 的吸附结果与讨论
5.2.1 初始浓度对吸附过程的影响及吸附等温线分析
5.2.2 时间对吸附过程的影响及吸附动力学分析
5.2.3 pH 对吸附的影响
5.2.4 吸附过后 LDHs 的表征
5.2.5 紫外光谱分析
5.2.6 圆二 CD 光谱分析
5.2.7 电泳实验分析
5.3 本章小结
结论与展望
1 结论
2 论文创新点
3 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
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