有序介孔囊泡状SiO2层间距的调控及其性能研究

以三嵌段共聚物表面活性剂P123和阳离子表面活性剂DDAB(双十二烷基二甲基溴化铵)或DODAB(双十八烷基二甲基溴化铵)复配体系聚集体为结构导向剂，添加不同量的苯系衍生物为膨胀剂，分别用水热合成方法和蒸发诱导自组装(EISA)方法对有序介孔囊泡状(洋葱状)SiO2层间距进行调控。用SAXRD、HRTEM、FESEM、FT-IR、29Si MAS-NMR和N2吸附-脱附等对介孔囊泡状SiO2进行表征。合成的介孔囊泡状SiO2层间距在3-15 nm可调控，研究表面活性剂复配体系聚集体中介孔囊泡状SiO2层间距的影响因素及形成机理。以不同层间距囊泡状SiO2材料为载体，对PPL(脂肪酶)、HRP(辣根过氧化物酶)、GOD(葡萄糖氧化酶)和水溶性药物巯甲丙脯酸进行固定化，研究囊泡状SiO2在生物工程如酶催化、生物传感器及药物控释等方面的潜在应用性能。

以三嵌段共聚物表面活性剂P123、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)等形成的聚集体为结构导向剂，以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，通过添加不同量的1, 3, 5–三异丙基苯(TIPB)作为膨胀剂，利用水热合成法对有序介孔囊泡状(洋葱状)SiO2层间距进行调控。用小角X-射线衍射（SAXRD）、透射电子显微镜（TEM）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、硅-29固体核磁（29Si MAS-NMR）和N2吸附-脱附等对介孔囊泡状SiO2进行表征。结果表明，以不同模板剂合成的介孔SiO2具有层状排列多室囊泡结构，不同样品的平均层间距分别为11 nm、15 nm、20 nm。同时，提出了囊泡状SiO2合成机理的可能性解释，证明TIPB的处理是一种有效调控囊泡状二氧化硅层间距大小的手段之一。以合成的不同层间距囊泡状SiO2材料为载体，对猪胰脂肪酶(PPL)、假丝酵母脂肪酶(CRL)、葡萄糖氧化酶(GOx)等进行物理吸附或化学吸附固定化。研究了介孔囊泡状SiO2物理吸附和化学吸附固定化GOx生物传感器特性，介孔囊泡状SiO2固定化GOx修饰的电极可很好用于葡萄糖检测，具有比自由GOx高的生物催化活性。研究了介孔囊泡状SiO2对固定化CRL、PPL催化三乙酸甘油酯水解的催化性能，囊泡状SiO2固定化酶比自由酶具有更优异的pH适应性、耐高温性，且具有好的重复利用性。囊泡状SiO2在生物工程如酶催化、生物传感器及药物控释等方面具有潜在应用性能。