基于金属-生物分子骨架(Bio-MOF-11)材料催化性能的牛奶中大肠杆菌O157:H7快速定量检测

本研究的目的是建立一种基于金属-生物分子骨架催化性能的快速定量检测牛奶中大肠杆菌O157:H7的新方法。以腺嘌呤和醋酸钴为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂合成一种钴金属-生物分子骨架(Bio-MOF-11)。对Bio-MOF-11的催化性能进行研究,发现Bio-MOF-11具有和辣根过氧化物酶(HRP)类似的催化活性,并能在无过氧化氢(H2O2)存在的情况下催化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)显色。基于此建立一种通过磁性微球进行特异性富集,通过检测与靶标结合的Bio-MOF-11的量间接检测牛奶中大肠杆菌O157:H7的方法,该方法的线性范围为3×10^3-6 CFU/mL,检测限为8 CFU/mL,检测时间为25 min。该方法能快速,简单,高灵敏度、高选择性定量地检测出牛奶中的大肠杆菌O157:H7,在食源性致病菌的快速筛查中具有重要的应用价值。

面向生物甲烷分离的不同金属配位金属-有机骨架材料的分子设计

采用巨正则Monte Carlo法(GCMC),对CH4/CO2混合气体体系基于金属-有机骨架材料(MOFs)的吸附分离进行了模拟研究。吸附分离材料涉及3个系列(M-MOF-74、M-MIL-53和[M(atz)(bdc)0.5])(M=Mg,Co,Ni,Zn,Al,Cr)不同金属配位的8种MOF材料。研究表明,Mg-MOF-74的CO2吸附性能在高压下优于其他材料;在低压时,拥有大量氨基官能团的[Zn(atz)(bdc)0.5]和[Co(atz)(bdc)0.5]材料有更高效的CO2分离性能。通过径向分布函数和CO2吸附构型快照重叠图进一步分析发现,各个系列材料不同金属配位对CO2吸附构型的影响造成了材料吸附分离性能有较大的不同。研究结果能够为实验上设计和开发新型高效CO2和CH4吸附分离MOFs材料提供启发。

生物金属-有机骨架材料中药物吸附及扩散的分子模拟研究

选用了三种bio-MOFs(bio-MOF-1,bio-MOF-11,bio-MOF-100)材料,采用蒙特卡罗和分子动力学模拟研究了布洛芬分子在bio-MOF材料中的吸附和扩散性质.结果发现,bio-MOF材料结构对药物分子布洛芬的吸附及扩散有很大影响.其中,孔径控制着客体分子布洛芬的进入及扩散;孔隙率大小与布洛芬的吸附量及自扩散系数大小成正比.静电作用力对布洛芬分子的吸附有较小的促进作用.另外还研究了布洛芬分子在MOF材料中的最佳吸附位及最优构型,发现布洛芬分子优先吸附在金属角落处,以及不同材料其吸附的布洛芬分子最优构型是不一样的.