攀藤聚合法合成单壁碳纳米管-

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直链淀粉超分子组装体系03应用化学A：梁玉婷指导老师：杨立群副教授

2007年6月内容提要课题构思致谢结论实验部分前言结果与讨论碳纳米管简介碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料径向尺寸为2~20nm，轴向尺寸为微米量级、管子两端基本上都封口主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管单壁碳纳米管的特点单壁碳纳米管（SWNT）具有单层碳管结构，直径通常少于2nm，长度可达数微米六边形碳环结构，共轭π电子体系突出的电学、光学、力学、热学性能缺点：碳纳米管不溶于水或有机溶剂，大大限制了它的应用范围单壁碳纳米管的改性方法（1）共价法破坏了共轭π电子体系的连续性容易切断碳纳米管影响其光、电学性能（2）非共价法保持共轭π电子体系的连续性不易切断碳管生物相容性好直链淀粉的结构特点1.3nmI2

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直链淀粉的结构特点××攀藤聚合法简介

vine-polymerization土豆磷酸化酶攀藤聚合法的本质是酶促聚合反应麦芽七糖1－磷酸葡萄糖攀藤聚合法简介

vine-polymerization麦芽七糖在土豆磷酸化酶的催化作用下，绕SWNT发生糖链增长反应。SWNT课题构思（1）避免了SWNT直接嵌入直连淀粉引起的空间位阻问题；（2）直链淀粉的聚合度（链长）可以控制；（3）水溶性好，生物亲和性好；（4）可以对SWNT-直链淀粉进行衍生化反应，有利于合成功能复合物。实验部分（1）土豆磷酸化酶的分离提取（2）麦芽七糖的合成（3）单壁碳纳米管－直链淀粉超分子组装体系的合成实验部分

(1)土豆磷酸化酶的分离提取土豆汁的提取纯化

除去α-淀粉酶盐析先削皮、切片，榨汁，离心，加保鲜剂失活，离心进行两次盐析土豆磷酸化酶实验部分

(2)麦芽七糖(Glc-7)的合成β-环糊精水解Glc-7纯品Glc-7粗产品盐酸纯化麦芽七糖标样的HPLC谱图麦芽七糖产品的HPLC谱图产率为3.5%纯度为99.2%实验部分

(3)SWNT-amylose的合成SWNT+buffer超声SWNTsuspension麦芽七糖1-磷酸葡萄糖土豆磷酸化酶37℃水浴恒温，超声3.5hSWNT-amylosesuspension静置SWNT-amylosesolutionSWNT-amylose的分散性表征

(1)UV-visSWNT-amyloseSWNT紫外可见分光光谱图(a)(b)13.94°SWNT-amylose的分散性表征

(2)XRDabcdeaSWNT-amylose0426-反应清液bSWNT-amylose0521-反应清液c土豆磷酸化酶d1-磷酸葡萄糖eSWNT天然直链淀粉多为无定形态，因此在XRD中通常不出峰。但直链淀粉复合物由于形成螺旋腔，具有部分规整结构，故能够在XRD中检测出来。intensity16.96°SWNT-amylose的分散性表征

(3)SEMSWNT原料：图(a)(b)团聚分散性差(a)(d)(c)(b)SWNT-amylose图(c)(d)不团聚分散性好钼蓝法测定

直链淀粉聚合度(DP值)土豆磷酸化酶实验结果表明，在该聚合反应的条件下，单壁碳纳米管-直链淀粉糖链的平均聚合度为47.结论本课题以攀藤聚合法合成了单壁碳纳米管-直链淀粉超分子组装体系，改善了单壁碳纳米管在水中的分散性，其中直链淀粉的平均聚合度为4