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生物矿化法制备氧化镓颗粒及其性能表征

2021-12-02严丹红姚骅珊马文慧

安徽化工 2021年6期
关键词:生物

严丹红,姚骅珊,马文慧

(苏州健雄职业技术学院医药科技学院,江苏太仓215411)

氧化镓(Ga2O3)是一种宽禁带(Eg=4.9 eV)半导体材料,具有优异的传导性能和发光特性,其在气体传感[1-2]、光催化[3-4]和光电子器件[5]方面有着广阔的应用前景。生物矿化手段被应用于合成无机金属氧化物,给设计和制造高性能复合化、智能化以及环境友好材料提供了有效的途径。Kisailus等[6]使用人工合成的蛋白细丝作为模板和催化剂,Ga(NO3)3经水解和缩聚作用形成α-GaOOH和γ-Ga2O3。然而,这些人工蛋白细丝价格昂贵且制备工艺复杂。

本研究选用具有优良生物相容性、来源广泛和价格低廉的蚕丝蛋白,在相对温和的条件下通过生物矿化的手段形成具有特殊形貌的氧化镓颗粒。采用多种仪器研究了丝素蛋白多肽和矿化时间对颗粒的影响,对其生物矿化机理进行了初步探讨。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

蚕茧,市购;GaCl3,纯度99.99 %,郑州三鑫化学试剂有限公司;无水Na2CO3、盐酸、氨水、无水乙醇和NaHCO3等,市购,均为国产分析纯。

X’Pert MDP X射线衍射仪,Philips;JSM-5900LV型扫描电镜,日本电子株式会社;TECNAI 20高分辨透射电镜,Philips;F-7000荧光分光光度计,日本Hitachi。

1.2 实验方法

1.2.1 丝素蛋白多肽溶液的制备

蚕茧在3% Na2CO3溶液中煮沸30 min,以脱去包裹在丝素蛋白外面的丝胶,用蒸馏水洗净后干燥。称取计量的丝素蛋白放入含6 M HCl水解管中,抽真空后用氮气保护,于80℃水浴水解一定时间。调节水解后的丝素蛋白多肽溶液pH至中性,置入透析袋在去离子水中透析两天,以除去溶液中的盐。通过称重法标定其浓度在0.1 mg/mL。……

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