納米半導(dǎo)體材料因其擁有獨特的光、聲、電、熱等性能,在多個領(lǐng)域都擁有潛在的應(yīng)用價值。納米晶體CdS的帶隙寬度處于4.5 eV至2.5eV之間,在紫外可見光的激發(fā)下可發(fā)生能級躍遷,因而被用作光催化劑催化生物反應(yīng)。在酶催化氧化還原反應(yīng)中,輔酶NAD(P)+/NAD(P)H循環(huán)對于酶促反應(yīng)至關(guān)重要,但其價格昂貴,限制了大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用。因此,開發(fā)能夠利用太陽能轉(zhuǎn)化NADH高效再生系統(tǒng)至關(guān)重要。本課題選用半導(dǎo)體材料-納米硫化鎘(CdS)在提供外源電子供體和特定波長光照下,將電子傳遞給輔酶NAD+再生NADH,并與酶催化反應(yīng)形成輔酶自循環(huán),促進生物催化反應(yīng)的進行。主要研究內(nèi)容有以下幾個方面:1、不同方法合成CdS納米材料。實驗合成了 3種不同類型的CdS納米顆粒:高溫下合成CdS量子點、利用有機試劑在常溫下合成CdS-Net Frameworks(CdS-NFs)納米材料及CdS-NFs梭型納米聚合物(CdS-NFs-A);并利用多角度激光光散射、SEM、TEM進行表征,發(fā)現(xiàn)CdS QDs的粒徑小于5nm;CdS-NFs形成納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其中CdS粒徑約5nm左右;CdS-NFs-Aregation...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
    1.1 納米材料簡介
        1.1.1 納米材料分類
        1.1.2 納米材料特性
        1.1.3 納米材料應(yīng)用前景
    1.2 光催化劑
        1.2.1 光催化劑的發(fā)展歷程
        1.2.2 光催化劑的原理
        1.2.3 半導(dǎo)體硫化鎘
        1.2.4 硫化鎘的合成方法
        1.2.5 硫化鎘的應(yīng)用
    1.3 金屬有機框架
        1.3.1 金屬有機框架簡介
        1.3.2 金屬有機框架分類
        1.3.3 金屬有機框架應(yīng)用
    1.4 本課題研究內(nèi)容和意義
第2章 CdS半導(dǎo)體的合成和表征
    2.1 引言
    2.2 儀器、試劑和耗材
        2.2.1 主要試劑
        2.2.2 主要儀器設(shè)備
        2.2.3 溶液配制
    2.3 實驗方法
        2.3.1 硫化鎘(CdS)量子點的合成
        2.3.2 利用有機配體合成硫化鎘-網(wǎng)絡(luò)框架(CdS-NFs)
        2.3.3 不同CdS的物理表征
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 CdS量子點的表征
        2.4.2 CdS-NFs的表征
        2.4.3 CdS-NFs的表征
    2.5 本章小結(jié)
第3章 CdS-NADH-細胞催化反應(yīng)體系建立
    3.1 引言
    3.2 試劑、儀器和耗材
        3.2.1 主要試劑
        3.2.2 主要儀器設(shè)備
        3.2.3 溶液配制
    3.3 實驗方法
        3.3.1 菌種的復(fù)蘇
        3.3.2 質(zhì)粒的提取與轉(zhuǎn)化
        3.3.3 LDH的可溶性表達
        3.3.4 LDH的純化
        3.3.5 LDH最適酶活條件的優(yōu)化
        3.3.6 細胞的表達收集
        3.3.7 CdS與細胞的結(jié)合表征
        3.3.8 CdS-NADH-細胞體系的電子供體的優(yōu)化
        3.3.9 探究靜息細胞自身因素對CdS-NADH-細胞的光催化影響
        3.3.10 探究光照對CdS-NADH-細胞的光催化影響
        3.3.11 不同濃度光催化劑對CdS-NADH-細胞的光催化的探究
        3.3.12 光照強度對CdS-NADH-細胞的光催化的探究
        3.3.13 不同類型的CdS應(yīng)用CdS-NADH-細胞的光催化效果
        3.3.14 實驗方法的分析
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 LDH的可溶性表達
        3.4.2 LDH最適酶活力條件的優(yōu)化
        3.4.3 CdS-NADH-細胞體系的電子供體的優(yōu)化
        3.4.4 CdS-NADH-細胞體系建立的探究
        3.4.5 靜息細胞自身因素對CdS-NADH-細胞的光催化影響
        3.4.6 光照對CdS-NADH-細胞的光催化影響
        3.4.7 不同濃度光催化劑對CdS-NADH-細胞的光催化的探究
        3.4.8 光照強度對CdS-NADH-細胞的光催化的探究
        3.4.9 不同類型的CdS應(yīng)用CdS-NAD+/NADH-細胞的光催化效果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 CdS-NADH-LDH酶催化體系建立
    4.1 引言
    4.2 試劑、儀器和耗材
        4.2.1 主要試劑
        4.2.2 主要儀器設(shè)備
        4.2.3 培養(yǎng)基和溶液
    4.3 實驗方法
        4.3.1 LDH與CdS的固定條件的探究
        4.3.2 LDH與CdS的固定酶活力單位的探究
        4.3.3 不同濃度光催化劑對CdS-NADH-LDH的光催化的探究
        4.3.4 不同類型的CdS應(yīng)用CdS-NADH -LDH的光催化效果
        4.3.5 構(gòu)建CdS-NADH反應(yīng)體系
        4.3.6 優(yōu)化CdS-NADH反應(yīng)體系
        4.3.7 體系中加入NADH對還原反應(yīng)的探究
        4.3.8 CdS-NADH-LDH反應(yīng)體系中輔酶穩(wěn)定存在的探究
        4.3.9 NAD⁺和NADH的高效液相分析方法
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 LDH與CdS的固定條件優(yōu)化
        4.4.2 LDH固定化酶活力的測定
        4.4.3 不同濃度光催化劑對CdS-NADH -LDH的光催化的探究
        4.4.4 不同類型的CdS應(yīng)用CdS-NADH -LDH的光催化效果
        4.4.5 CdS-NAD⁺反應(yīng)體系的建立
        4.4.6 反應(yīng)體系緩沖溶液的選擇
        4.4.7 反應(yīng)體系電子供體的選擇
        4.4.8 體系中加入NADH對還原反應(yīng)的探究
        4.4.9 探究CdS-NADH-LDH反應(yīng)體系中輔酶的存在形式
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝



本文編號：4041648