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金属有机框架(MOFs)具有大量的孔隙结构和活性位点,在气体吸附、催化、医疗等领域均发挥了巨大的作用。MOFs是晶体粉末,具有脆性较大、在水中易分解和不易回收等缺点,从而限制了其应用。通过MOFs与柔性高分子的复合,特别是与水凝胶的复合,极大地改善了复合材料的柔顺性、可回收和可加工性等特性,进一步拓宽了MOFs的应用领域。本文详细阐述了基于水凝胶MOFs原位生成法、MOFs /水凝胶同时生成法和水凝胶包裹MOFs法等三种不同方法制备MOFs/水凝胶复合材料的研究进展,并对上述三种制备方法的特点及其产物特征进行了总结,进一步归纳了复合材料在生物医药、催化、废水处理和气体吸附等领域的应用。最后,对MOFs/水凝胶复合材料制备方法的改进和复合材料应用前景进行了深入讨论和展望。 相似文献
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蛋白质与高分子的自组装 总被引:2,自引:0,他引:2
蛋白质是一类具有独特三维空间结构的生物高分子,其分子内部非共价键协同作用是形成三维空间结构的重要驱动力。同时,蛋白质分子与其他高分子之间也可以通过非共价键作用实现自组装。高分子链和蛋白质的结构特征是实现自组装的关键,溶液pH值、离子强度以及温度的变化会影响它们之间非共价键作用的类型和强度。本文归纳了水溶性高分子、嵌段共聚物和多糖与球状蛋白自组装的最新研究进展,分别从分子结构特征和溶液性质等因素讨论了其对高分子与蛋白质实现自组装的影响。其中,多糖与蛋白质的非共价键作用是化学与生物科学交叉领域最为活跃的研究课题之一,通过研究蛋白质与其他高分子的非共价键作用,对于理解和认识生命过程的本质与规律具有重要的意义,同时,在材料科学、纳米技术、食品科学等相关领域具有重要的应用价值。 相似文献
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基于蛋白质分子自组装体系的构建 总被引:1,自引:0,他引:1
蛋白质是一类功能丰富、结构独特的生物大分子,具有高度的自组装特性。氨基酸通过酰胺键形成序列确定的肽链,是蛋白质的基本构成单元。肽链通过弱相互作用控制肽链折叠以及蛋白质高级结构的形成。同时,蛋白质是一种来源丰富、生物可降解以及生物相容性可再生资源,利用蛋白质的自组装特性构建具有生物功能的可控自组装体系是纳米科学、材料科学以及生物医学等学科潜在的研究课题之一。本文从分子科学的角度解析了蛋白质三维结构的自组装特性,进一步探讨蛋白质热变性后自组装、金属诱导的蛋白质自组装、蛋白质与高分子的自组装以及蛋白质杂化体的自组装。旨在进一步认识和理解蛋白质的自组装特性,并为设计和构建结构可控及功能独特的自组装体系提供思路。 相似文献
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合成了2种含有二硫吡啶结构的原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂,ATRP引发剂结构采用核磁共振氢谱(1H-NMR)表征.结果显示,二硫吡啶结构被成功引入引发剂结构末端或链中间.利用2种ATRP引发剂分别制备了链末端功能化和链中间功能化的聚N,N-二乙基丙烯酰胺(pDEAAm).采用1H-NMR和凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物结构和分子量进行了表征.1H-NMR结果显示,二硫吡啶基团被引入聚合物链末端或中间.GPC结果表明,末端功能化和中间功能化的聚N,N-二乙基丙烯酰胺(pDEAAm)分子量分布指数分别为1.21和1.23,实现了分子量的可控聚合.并且,具有2个引发位点的引发剂引发单体得到聚合物的分子量较大.采用紫外-可见分光光度法研究了聚合物在溶液中的温度响应性.紫外-可见分光光度法结果说明,pDEAAm溶液在28°C发生相分离,在溶液中表现出温度响应性,且最低临界溶解温度(LCST)为28°C.在末端功能化和中间功能化温敏型pDEAAm可用于嵌段共聚物的合成以及与生物大分子的定位结合.特别对于中间功能化的pDEAAm,有望用于星型聚合物和多臂聚合物的设计和制备. 相似文献
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80℃热诱导牛血清白蛋白(BSA)变性,BSA疏水残基暴露在分子表面,并进一步凝胶化.采用紫外-可见光光度仪(UV-Vis)和动态激光光散射仪(DLS)考察了热处理时间、溶液p H值、壳聚糖(CS)与BSA配比等因素对CS与BSA自组装行为的影响.加热时间介于15~20 min,BSA与CS发生自组装;BSA/CS混合体系p H大于BSA等电点(p I=4.7)时,BSA与壳聚糖静电作用增强,随着p H增大,出现沉淀.BSA浓度过高,变性BSA之间聚集作用增强,导致体系出现沉淀.研究结果显示,CS阻碍了BSA自身凝胶化进程,并与BSA发生自组装.在p H=5.4的溶液中制备了BSA-CS自组装体.采用透射电镜(TEM)观察了自组装体的形态,采用DLS对其粒径及其分布进行了测试.自组装体是以BSA聚集体为核、CS分子链为壳的核壳纳米结构.制备的自组装体室温贮存40天后,其粒径和分布无明显变化. 相似文献
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二氧化碳(CO2)捕获以及转化是控制大气中二氧化碳含量和有效利用的主要策略。CO2 响应型聚合物以含有胺基的烯类单体为主要原料,通过接枝聚合或与其他功能分子复合来改善其对CO2的响应以及捕获性能。其中,天然高分子(如多糖、蛋白质等)具有资源丰富、无毒、可降解和良好的生物相容性等优点,是制备环境友好高分子材料的最佳选择。同时,壳聚糖含有大量的伯胺,在制备基于胺基的具有CO2响应以及捕获性能的智能复合材料中具有潜在优势。本文首先介绍了CO2响应聚合物和壳聚糖的特点,进一步归纳了近年来基于壳聚糖的CO2响应高分子以及捕获材料的最新研究进展,并对这类复合材料的设计及其应用前景进行了展望。 相似文献
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金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是由金属离子与有机配体通过配位键连接而成的高度有序多孔网络框架。MOFs具有比表面积大、孔径可调、结构多样等特性,在材料、环境以及生物医药等领域的应用具有潜在的优势。但是,MOFs存在易水解、稳定性较低、导电性差以及不易加工等缺点,与其他材料复合是改善其性能的有效途径之一。石墨烯具有突出的化学稳定性、良好的导电性、光学特性和力学特性等性能。石墨烯与MOFs的复合可有效提高和改善MOFs光电性能、稳定性以及可回收利用性。本综述介绍了原位生长法、界面生长法和共混成型法等石墨烯/MOFs复合材料的制备方法。进一步论述了其在气体分离与存储、水体净化、化学传感器和催化剂领域的应用。最后,对石墨烯/MOFs复合材料制备技术的开发及其潜在应用进行了总结和展望。 相似文献