不同形态氧化锌对小牛血清白蛋白吸附的热力学研究

该研究论文于2014年发表在《高等学校化学学报》第10期，由刘小霞等人探讨了小牛血清白蛋白(BSA)在不同形貌氧化锌材料上的吸附热力学特性。研究团队采用高分子模板法制备了四种形态各异的氧化锌：球状颗粒(ZnO NPs)、针状(ZnO NRs)、片状(ZnO NSs)和棒状(ZnO NBs)。他们使用了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能量色散光谱(EDS)来表征这些样品，以了解其微观结构和成分。 研究重点在于通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和圆二色光谱(CD)分析BSA在不同形态ZnO上的等温吸附规律，以及吸附热力学参数如吉布斯自由能(G)，焓变(H)和熵变(S)的变化，揭示了吸附过程的自发性和吸热性质。结果显示，所有形态的ZnO都符合Langmuir等温吸附模型，即吸附行为遵循单层吸附原理。随着温度的上升，尽管吸附量有轻微增加，但整体上，热力学参数表明这是一个吸热且自发的过程。 此外，吸附作用机制主要归因于氢键和静电相互作用。研究发现，从热力学角度看，针状的ZnO相对于其他形态表现出更强的吸附优势，这可能与其特殊的几何形状和暴露的活性位点有关。 这项工作的重要性在于，它提供了对氧化锌在生物领域应用的理解，特别是作为生物材料和生物传感器的基础，如何通过调控其形貌来优化与生物大分子如BSA的相互作用。这对于设计和改进新型生物传感器，以及理解氧化锌在生物医学中的潜在作用具有重要意义。同时，研究成果也为纳米材料的合成策略提供了理论指导，特别是在药物递送和生物识别方面的应用。