有序分子膜誘導碳酸鈣和堿式碳酸鋅晶體的生長研究.pdf

1、近幾年，生物體系中的礦化過程越來越受到人們的重視。對有序單分子膜誘導礦物晶體的生長過程的研究成為一個熱門課題。為了研究有機-無機界面作用，調(diào)控模板誘導晶體的成核和生長，需要一個簡單的界面模型。在這個思想指導下，鋪展在空氣．液體界面上巧妙設(shè)計的兩親分子的Langmuir單層膜和LB膜提供了一個二維模板可模擬生物體內(nèi)有機基質(zhì)的表面，晶體優(yōu)先在單分子膜和溶液界面上成核。單分子膜誘導礦物晶體的生長不同于在體相溶液中晶體的生長。一般認為晶體的成核

2、取向是由有機/無機界面上的特殊結(jié)構(gòu)信息決定的，如靜電勢相互作用、晶格幾何匹配、立體化學匹配、氫鍵作用等。單分子膜可作為生物膜模型的主要優(yōu)點是膜組成和界面狀態(tài)可隨意控制。 在我們的研究工作中，我們采用LB技術(shù)，以山崳酸和蛋白質(zhì)為成膜物質(zhì)，研究了在有序單分子膜的作用下，碳酸鈣和堿式碳酸鋅晶體的生長，并對實驗結(jié)果進行了分析。 我們的工作包括以下幾個方面： (1)牛血清白蛋白LB單分子膜誘導方解石晶體的生長研究：

3、 我們利用LB技術(shù)，制備了牛血清白蛋白單層膜，以更加接近生物體系礦化的方法研究了牛血清白蛋白(BSA)LB膜對碳酸鈣晶體取向生長、形貌和晶型的控制作用。結(jié)果表明在牛血清白蛋白單分子LB膜誘導作用下，形成形狀規(guī)則、邊緣清晰的多層盤狀方解石晶體，且沿(104)晶面取向生長。這說明牛血清白蛋白(BSA)LB膜對碳酸鈣的形貌、生長取向性有很好的調(diào)控作用。 (2)BSA Langmuir單分子膜誘導類蜂巢狀氧化鋅薄膜的生長研究：

4、我們利用牛血清白蛋白(BSA)Langmuir單分子膜作為模板，分別研究了在不同表面壓、不同濃度和不同生長時間對堿式碳酸鋅結(jié)晶的影響。結(jié)果表明：表面壓15 mN/m，碳酸氫鋅濃度范圍0.3-0.5g/L，結(jié)晶時間2h左右，是形成類蜂巢狀多孔薄膜的合適條件。同時，樣品在400℃馬弗爐中退火后，完全轉(zhuǎn)化為纖鋅礦結(jié)構(gòu)的氧化鋅薄膜，形貌基本不變。我們認為牛血清白蛋白的存在是形成類蜂巢狀薄膜的主要原因。 (3)利用山崳酸Langmuir膜