介孔TiO2对溶菌酶吸附的动力学和热力学

洪启亮　董依慧　庄伟　饶超　刘畅,*

(1南京工业大学，材料化学工程国家重点实验室，南京210009；2南京工业大学生物与制药学院，南京211816)

介孔TiO2对溶菌酶吸附的动力学和热力学

洪启亮1董依慧1庄伟2饶超1刘畅1,*

(1南京工业大学，材料化学工程国家重点实验室，南京210009；2南京工业大学生物与制药学院，南京211816)

773.15K下焙烧二钛酸(H2Ti2O5)制备了介孔结构TiO2。采用比表面分析仪(BET)、扫描电镜(SEM)、拉曼(Raman)光谱和X射线衍射(XRD)仪进行表征研究了介孔TiO2对溶菌酶的吸附行为和机理。结果表明，该吸附过程较好地满足Langmuir吸附模型；随着溶液pH值的增高，溶菌酶在介孔TiO2上的吸附量先增大后减小。在pH=7.2时，达到最大吸附容量72.5mg∙g－1。该介孔TiO2对溶菌酶具有良好的吸附稳定性，经过5次循环后吸附的溶菌酶残余量仍有81.6%。动力学研究表明，介孔TiO2与溶菌酶间的吸附满足准二级动力学模型，吸附传质过程由膜扩散和粒内扩散共同影响与控制。对热力学参数的计算发现，该过程ΔG0<0，ΔH0>0，ΔS0>0，表明介孔TiO2对溶菌酶的吸附是一个自发的、吸热的熵增过程。

介孔TiO2；溶菌酶；吸附；动力学；热力学

1　引言

近年来，对于生物-表面工程的蛋白吸附研究已经取得了一系列的进步1。研究蛋白质与介质的吸附作用对于生物医用材料、生物传感器和固定化酶等领域都具有重要的理论意义和实用价值。蛋白质在介质表面上的吸附行为取决于蛋白质的种类、介质的表面结构和溶液性质等因素。蛋白质分子在介质表面的吸附强度不同，可以实现不同领域的应用，例如抗污染表面需要蛋白质与表面几乎无吸附2、蛋白质固定化则需要蛋白质在表面吸附作用很强3以及蛋白质分离需要不同的蛋白质在表面产生不同的吸附-解吸过程4。蛋……