静电纺丝纳米生物纤维的制备性能分析及其应用(2)
2.1 引言 9
2.2 实验部分 10
2.3 结果与讨论 13
2.4 本实验的创新性与优缺点 18
2.5 小结 19
结 论 20
致 谢 21
参考文献22
1 绪论
1.1 引言
随着时代的进步，生物材料已经成为了逐步超越原始化能材料的重要生产材料，其在制备上的环保绿色，在应用中的广泛普及，这不仅满足了大多数生物化工生产的要求，并且在极大程度上实现了材料的应用与环境保护，而在生物材料中，纳米材料便是这样一种新生的资源，它通过小分子的吸附、螯合等作用实现对实验过程的催化，并可制成定向生物传感器，用于吸附具有特定基团的蛋白质。这对于大量拥有较复杂结构的蛋白类酶的化学分析，以及生产过程中酶的储存、保护具有不可或缺的作用。
纳米金材料便是一种氯金酸在高温或电极原电位还原的作用下提取而成的纳米材料，其吸附性可以与各类羟基、苯基进行结合，不仅可以在一定程度上实现复杂含有羟基蛋白质的提取，而且可以与静电纺丝技术相合使用。静电纺丝技术所产生的纳米材料多孔且吸附性较强，便于与纳米金材料实现相互的吸附。这便保证了在实验室可以检测的条件下，实现纳米金材料的转移、验证与后续实验。
蛋白酶是目前各类生物实验的基础性材料，其作用之专一、用途之平稳使得无数实验成为可能，但是由于其基团的不稳定性与多变性，蛋白质结构容易在各类条件，如高温，高压，金属离子等条件影响下使活性发生不可预见的波动，而蛋白酶继承了蛋白质的特有结构与基本结构特征（即羟基），在不同的等电点要求下，蛋白酶所产生的催化效应也千差万别，而纳米金材料配合基团使用，可以使原本在酸性条件下容易失活、结构变异的蛋白酶被保护起来，进而完成蛋白酶在催化特定蛋白质这个生物催化过程中的相对稳定。
1.2 静电纺丝技术简介
静电是一种高度灵活的方法来处理主要的聚合物溶液或熔体，进入连续纤文直径从几微米到几纳米。此技术适用于几乎所有的可溶或可熔性聚合物。该聚合物可被化学修饰，也可以与添加剂，从简单的炭黑粒子复合物种如酶，病毒和细菌量身定做。静电纺丝似乎是简单的，但它是一个相当复杂的过程，它取决于众多的分子，过程和技术参数。该方法提供了访问全新的材料，可以具有复杂的化学结构。
随着纳米技术的发展，静电纺丝作为一种简便有效的可生产纳米纤文的新型加工技术，将在生物医用材料、过滤及防护、催化、能源、光电、食品工程、化妆品等领域发挥巨大作用。
由于驱动通过静电相互作用，带电纳米纤文被拉伸过的差距跨越，从而成为大面积单轴对齐阵列。因为纳米纤文悬置在间隙上方，它们可以方便地转移到其他衬底的表面对随后的处理和各种应用程序。材料已成功地并入该过程包括常规的有机聚合物，石墨碳，和金属氧化物。通过控制参数对静电纺丝，我们还制备了一些简单的器件结构，例如，一个单独的纳米纤文在两个电极上，横杆结的二文阵列，以及光学偏振器跨接。
静电纺丝技术与传统纺丝技术有着明显的不同：即静电纺丝技术通过静电力作为牵引力来制备超细纤文。在静电纺丝工艺过程中，将聚合物熔体或溶液加上几千至几万伏的高压静电从而在毛细管和接地的接收装置间产生一个强大的电场力当电场力施加于液体的表面时将在表面产生电流。相同电荷相斥导致了电场力与液体的表面张力的方向相反。这样当电场力施加于液体的表面时将产生一个向外的力。
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