《由酪蛋白膠束的超級組裝製備納米或微米粒子研究》是依託廈門大學，由熊曉鵬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：由酪蛋白膠束的超級組裝製備納米或微米粒子研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：熊曉鵬
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
酪蛋白在水中自組裝成為納米尺度的膠束，膠束表面分子鏈含有大量官能團，為其功能化套用提供了可能。前期研究結果發現，將Zn2+或Cu2+加入酪蛋白氨水溶液中，經加熱後得到由30-50 nm微粒構建的600 nm-2.5 μm的多級結構ZnO或CuO微球；將Cu2+加入酸性酪蛋白溶液中，經還原反應得到納米線；將Ag+加入酸性或鹼性酪蛋白溶液中，反應後卻總得到銀納米粒子。以上結果說明，酪蛋白起到了納米粒子形成及進一步生長形成多級結構材料的關鍵性調控作用。為此，本項目擬採用我們新近建立的聚電解質特性粘數測定方法，研究影響酪蛋白膠束形態的控制因素，尤其是研究不同價態金屬離子與酪蛋白的結合作用，掌握多價態金屬離子存在下酪蛋白膠束的超級組裝行為；掌握酪蛋白膠束及其超級聚集體誘導上述納米或微米多級結構的形成機理，構建製備多級結構材料的新方法；並開展多級結構ZnO微球作為染料敏化太陽能電池電極材料的套用研究。
結題摘要
按照“項目計畫書”和“項目申報書”中所述計畫和內容，較好地完成了本項目的研究工作。（1）採用聚電解質粘度測定新方法較為詳細研究了酪蛋白的粘度行為。通過對數粘度對聚合物濃度作圖，由曲線的起始斜率可獲得聚電解質的特性粘數，這首次採用這種新方法研究球狀蛋白質或聚集體膠束的溶液性質；該方法也適用於不帶電高分子體系。研究發現酪蛋白、牛血清白蛋白、聚苯乙烯磺酸鈉等聚電解質在外加鹽存在下特性粘數降低，但球狀蛋白或酪蛋白膠束的降低較鏈式聚電解質小，這是由於球狀蛋白質分子或膠束內的水分子被排除出來引起尺度降低占主導作用所致。（2）以酪蛋白膠束、殼聚糖、海藻酸鈉、纖維素分子為基礎，製備了多級結構ZnO、磁性殼聚糖納米複合物、超細Fe3O4納米粒子、離子印記凝膠、納米纖維素誘導有機小分子或高分子取向結晶，構建了一系列納米材料製備的新方法；對所得材料進行了詳細表征並探索了它們的套用前景；由此說明，天然高分子富含各類功能基團，對它們的改性和利用能製備高值化的各類功能材料。（3）通過在沉澱劑蒸氣氣氛中揮發聚合物溶液溶劑的蒸氣誘導相分離法，製備了具有多孔且超疏水性的三維網路塗層膜材料，發現其孔性能與超疏水性受聚合物的構象、溶劑和沉澱劑類型、以及它們的擴散速度調控；另外，以這種三維多孔材料為模板，通過在製備體系加入無機納米材料或前驅體，製備了多種石墨烯基複合材料如Cu2O/rGO、MoS2/rGO、C/TiO2/rGO等，詳細表征了它們的結構與性能，發現最終材料優良吸附和電化學性能等的關鍵是該三維多孔材料模板提供的多孔結構，石墨烯能提供高導電性能，其它無機納米材料提供預期的各種功能。（4）在本項目支持下，已正式發表論文9篇、已接受待發表1篇，已投稿和修改中論文6篇，正整理擬投稿論文3篇；獲授權發明專利5件、已申發和公開發明專利2件；開展相關學術交流與合作，包括在國際學術會議報告7篇次，國內會議報告3篇次。
