有机电极材料固定化策略

有机电极材料因其理论比容量高、低成本、环境友好以及分子结构可设计性强等特点,有望成为下一代可持续和多功能能量储存设备的有效电极材料。然而,根据“相似相溶”原理,该类材料极易溶解在有机电解液中,导致电池容量衰减快、循环稳定性和倍率性能也较差。目前已有许多研究致力于通过“固定化”过程解决有机电极材料的溶解问题。本综述针对有机电极材料的固定化策略展开评述,介绍了有机电极材料的固定化机理,以及各种固定化策略在不同种类有机电极材料中所起的作用,指出了有机电极材料面临的挑战,并对未来的研究和改进方向进行展望。     

新型固定化pH梯度毛细管等电聚焦方法用于蛋白分离

通过化学键合建立一种固定化pH梯度的方法,用于毛细管等电聚焦分离蛋白质.采用微流控泵驱动毛细管内的聚焦区带,通过调节泵的流量,从而调节聚焦区带的迁移速度.该方法避免了自由溶液聚焦时两性电解质所带来的影响,实现了高灵敏度及检测波长自由选择等优点,适用于两步法毛细管电泳等电聚焦分离蛋白质等两性电解质.本文考察了对牛血清白蛋白和血红蛋白两种蛋白质混合物的分离,证明了该方法可行.     

基于脱乙酰基魔芋葡甘聚糖固定酶的葡萄糖传感器

制备了脱乙酰基魔芋葡甘聚糖(d-KGM)的溶胶-凝胶,用红外光谱表征了其脱乙酰基前后的结构转化.探讨了d-KGM溶胶-凝胶的制备条件对其成膜性能及酶固定化的影响.在此基础上将d-KGM用于电极表面葡萄糖氧化酶的固定,制备了相应的葡萄糖传感器,并对传感器的工作条件进行了优化.所制备的传感器灵敏度为240 nA/mmol/L,线性范围为0.1～8 mmol/L,表观米氏常数KM为19.6 mmol/L,稳定性好,寿命长.实验结果表明d-KGM是一种可用于生物传感器中酶固定化的优良材料.     

尿素酶固载于纳米二氧化钛多孔膜上的尿素生物传感器

在钛丝基体上沉积一层纳米二氧化钛(TiO2)多孔膜,然后直接将尿素酶吸附在TiO2膜上。基于TiO2膜的pH响应,发展了一种廉价的、易于微型化的pH敏尿素酶传感器。采用石英微天平、红外光谱和紫外可见光谱等手段研究尿素酶在TiO2膜上的物理固载行为。由于纳米TiO2在紫外光下光自洁特性可获得高度洁净的表面,石英微天平研究表明在光自洁后的TiO2膜上尿素酶的吸附具有很好的重复性和稳定性,吸附量为0.22mmol/g,吸附平衡常数k为3.15×105L/mol。采用电位法测定了尿素酶/TiO2复合膜电极的性能及其影响因素,在1.0 mmol/L pH 7~8 PBS,35℃,尿素的响应范围为8.5×10-5~1.5×10-1mol/L,相关系数r为0.993 7,检出限为6×10-5mol/L。     

微水相中改性Ultrastable-Y分子筛固定化脂肪酶拆分(R,S)-2-辛醇

采用改性Ultrastable-Y分子筛固定化P. expansum PED-03脂肪酶(PEL), 利用固定化PEL在微水相中对(R,S)-2-辛醇进行拆分. 结果表明, 改性Ultrastable-Y分子筛固定化PEL所催化的拆分反应的转化率(c)和对映体过量值(e.e.)以及对映体选择性(E)均得到大幅度提高. 介质类型和体系含水量对酶促拆分反应有较大的影响. 在以正己烷为溶剂, 含水量为0.8%的体系中, 于50 ℃反应24 h的转化率(c)可达到理论值的97.68%, 对映体过量值(e.e.)可达到98.75%. 改性Ultrastable-Y分子筛固定化PEL催化效率高、立体选择性强, 且催化性能稳定, 在(R,S)-2-辛醇的酶法拆分方面具有良好的应用前景.     

胶原纤维固化黑荆树单宁吸附V(V)的研究

研究了胶原纤维固化黑荆树单宁对V(V)的吸附。采用不同温度、pH值等条件进行吸附研究,并进一步探讨了固化黑荆树单宁的吸附动力学和吸附柱动力学及其吸附机理。结果表明,该材料对V(V)的吸附平衡符合Freund lich方程,温度对吸附平衡的影响不明显;吸附动力学可用拟二级速度方程来描述,该材料同时具有良好的柱动力学特性;V(V)的吸附过程可能存在三个反应,即V(V)与吸附剂之间发生氧化还原反应生成V(IV),V(IV)和-COOH之间发生离子交换反应,以及V(IV)与单宁的邻位羟基发生螯合。     

固定化酶反应器及其在蛋白质组研究中的应用

综述了近年来国内外酶固定化载体的研究进展,侧重于无机材料和有机聚合物材料上的固定化酶方法;此外,也介绍了固定化胰蛋白酶反应器与分离系统联用在蛋白质样品分析中的应用,并展望了固定化酶反应器的研究方向及其在蛋白质组中的应用前景。     

聚丙烯酸甲酯载体对柱状假丝酵母脂肪酶固定化的研究（Ⅰ）

合成了一系列不同结构的聚丙烯酸甲酯，考察了它们的固定化酵母脂肪酶催化酯水解反应的效果，得到了载体孔结构对固定化效果影响的一些规律．研究了最佳吸附条件，比较ｐＨ和离子强度对酵母脂肪酶自由酶和固定化酶催化酯水解反应活力的影响．     

亲水性含环氧基磁性聚合物微球的制备与性能表征

选择甲酰胺作磁性Fe3O4微晶的分散剂,通过设计反相悬浮聚合体系,合成了粒径分布窄、球状亲水性含环氧基磁性聚合物(MGM).利用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线粉末衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和低温N2吸附以及化学分析方法对聚合物进行了性能表征.结果表明,合成的MGM呈球形,且粒度分布较窄,粒径为0.13~0.28 mm的粒子占91%;甲酰胺分散Fe3O4,微晶表面的亲水性进一步增强,单体甲基丙烯酸缩水甘油酯和N,N′-亚甲基双丙烯酰胺交联共聚生成的胶粒能够包埋Fe3O4微晶形成胶核,胶核聚集形成均匀、稳定的MGM微球.MGM中Fe3O4含量为6.17%时,比饱和磁化强度σs达6.5 emu/g;其比表面积、平均孔径和孔容分别为117.6 m2/g,15.6 nm和0.46 cm3/g,表面环氧基团含量为0.53 mmol/g.MGM借助自身的活性环氧基团在十分温和的条件下共价偶联青霉素酰化酶(penicillin G acylase EC 3.5.1.11,简称PGA),制备的固定化酶在37℃下催化水解青霉素G钾生成6-氨基青霉烷酸(6-APA)的表观活性达502IU/g,并且在使用过程中没有出现磁聚集现象.