[发明专利]单层纳米TiO2@酵母碳球的自组装合成方法及其应用

摘要

本发明提供了一种单层纳米TiO₂@酵母碳球的自组装合成方法，用活性Con A对纳米TiO₂粒子进行生物修饰，在适当的配比浓度和自组装环境条件下，通过纳米TiO₂表面的Con A与酵母细胞壁上甘露聚糖的特异性识别和结合，定向地将纳米TiO₂引导并锚定在细胞壁表面，实现酵母细胞壁上纳米TiO₂的单层自组装。将单层纳米TiO₂@酵母细胞的自组装产物在氮气保护下进行煅烧，内部的酵母细胞转化为碳球，从而得到单层纳米TiO₂@酵母碳球。本发明克服了功能性纳米粒子在生物载体表面自组装负载中可控性差的缺陷，通过简单步骤实现功能性纳米粒子在生物碳材料表面的单层致密排列和高效负载，所制得的单层纳米TiO₂@酵母碳球具有较强的光催化性，是一种优异的生物碳负载型光催化剂。

主权项

1.单层纳米TiO₂@酵母碳球的自组装合成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：取10mg活性伴刀豆蛋白A加入到10mL的0.1mol/L PBS缓冲溶液中混合，搅拌活化，得到活化的活性伴刀豆蛋白A的PBS缓冲溶液；步骤二：用含氨水、过氧化氢和蒸馏水的混合液对TiO₂纳米粒子进行清洗；将戊二醛溶液与清洗后的TiO₂纳米粒子搅拌混合，静置，得到改性的TiO₂纳米粒子；步骤三：用PBS缓冲溶液、蒸馏水和乙醇先后对改性的TiO₂纳米粒子进行清洗，然后干燥；步骤四：将步骤三所得的改性的纳米TiO₂粒子加入活化的活性伴刀豆蛋白A的PBS缓冲溶液中，混合，静置，使活性伴刀豆蛋白A与改性的纳米TiO₂粒子相结合，得到活性伴刀豆蛋白A修饰的TiO₂纳米粒子；步骤五：取酵母粉加入磷酸盐缓冲溶液中，静置，作为活性酵母溶液待用；步骤六：把经活性伴刀豆蛋白A修饰的TiO₂加入到步骤五所述的酵母溶液中，静置，离心，清洗，得到单层纳米TiO₂@酵母细胞的自组装产物；步骤七：将单层纳米TiO₂@酵母细胞的自组装产物在氮气保护下进行煅烧，得到单层纳米TiO₂@酵母碳球的自组装产物。