白蛋白基金属卟啉配合物光敏剂的制备及其光解水产氢性能

论文摘要

金属卟啉作为一个重要的、经典的分子在各方面服务于自然界,它们是很多天然蛋白质的活性中心,功能涉及到氧的运输和储存（血红蛋白、肌红蛋白）;电子转移（细胞色素C、细胞色素b5）;能量转移（叶绿素）。另外,金属卟啉还被证明可作为很多化学反应及光化学反应体系的光敏剂、催化剂等。血清白蛋白是血浆中含量最丰富的载体蛋白,可与多种不溶于水的内源、外源性化合物结合,如脂肪酸、胆红素、血晶素及多种药物。氢气是一种清洁的、可再生的能源,光敏化还原水产氢在过去十年里一直受到广泛的关注。本论文将难溶性金属卟啉结合于牛血清白蛋白（BSA）,制得水溶性的生物高分子金属卟啉配合物（BSA-ZnTpHPP、BSA-ZnToHPP、BSA-ZnTmMpHPP）,通过紫外-可见光谱、圆二色谱、凝胶电泳对它们进行了表征,结果表明:牛血清白蛋白与锌卟啉配合物以低比例（1:1、1:3）结合后蛋白结构保持,推测锌卟啉与白蛋白以配位键结合。以BSA-ZnTpHPP为代表,研究了白蛋白结合金属卟啉的光敏性,发现甲基紫精（MV2+）对BSA-四（4-羟基苯基）卟啉锌配合物（BSA-ZnTpHPP）的荧光有猝灭作用,以TEOA为还原剂,BSA-ZnTpHPP为光敏剂考察了TEOA/BSA-ZnTpHPP/[MV2+]的光电子转移功能,发现BSA-ZnTpHPP可将光电子转移到MV2+,使其变成激发态。表明水溶性的生物高分子金属卟啉配合物是一种良好的高分子光敏剂。首次将水溶性的生物高分子金属卟啉配合物（ BSA-ZnTpHPP-1、BSA-ZnToHPP-1、BSA-ZnTmMpHPP-1）作为光敏剂应用于光解水产氢体系,以TEOA为电子给体,甲基紫精MV2+为电子中继物,胶体Pt为氧化还原催化剂,分别研究了三个光敏剂的四组分产氢体系,发现它们都表现出良好的光解水产氢性能。其中,水溶性BSA-ZnTmMpHPP-1高分子光敏剂在光解水产氢时,光敏剂转换数达到8.86。三个水溶性生物高分子光敏剂的活性次序为:BSA-ZnTmMpHPP-1>BSA-ZnTpHPP-1 > BSA-ZnToHPP-1。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 第一节 蛋白结合金属卟啉配合物研究进展
• 1. 前言
• 2. 天然蛋白质/金属卟啉配合物
• 3. 白蛋白与金属卟啉的结合
• 第二节 卟啉类光敏剂的发展及光解水产氢机理的研究
• 1. 前言
• 2. 卟啉类光敏剂的发展
• 3. 光解水产氢机理及过程
• 4. 课题设计与意义
• 参考文献
• 第二章 牛血清白蛋白结合中位-四（4-羟基苯基）卟啉锌配合物的制备及光诱导水解产氢性能
• 第一节 牛血清白蛋白结合中位-四（4-羟基苯基）卟啉锌配合物的制备与表征
• 引言
• 1. 实验部分
• 2. 结果讨论
• 第二节 牛血清白蛋白结合中位-四（4-羟基苯基）卟啉锌配合物的光诱导水解产氢性能
• 引言
• 1. 实验部分
• 2. 结果讨论
• 本章小结
• 参考文献
• 第三章 牛血清白蛋白结合中位-四（2-羟基苯基）卟啉锌配合物的制备及光诱导水解产氢性能
• 引言
• 1. 实验部分
• 2. 结果讨论
• 本章小结
• 参考文献
• 第四章 牛血清白蛋白结合中位-四（3-甲氧基-4-羟基苯基）卟啉锌配合物的制备及光诱导水解产氢性能
• 引言
• 1. 实验部分
• 2. 结果讨论
• 本章小结
• 参考文献
• 发表论文目录
• 致谢