在蛋白质的分离和纯化研究报道中,选择性吸附技术直接通过蛋白质和吸附剂间的吸附作用便可以将目标蛋白质提取出来,受到越来越广泛的关注。纳米TiO2由于具有良好的生物相容性,同时纳米粒子大的比表面积以及表面丰富的羟基基团,可借助表面功能化通过键合不同的官能团用于蛋白质特异性吸附,在蛋白质选择性吸附分离过程有着重要的理论意义和应用价值。本文选择两种有机分子:硅烷偶联剂:γ-环氧丙基三乙氧基硅烷(GPTMS)和阴离子表面活性剂:油酸(OA)分别用于纳米TiO2的表面修饰,以调控纳米TiO2表面的物理化学性质,制备得到了多孔结构的表面功能化TiO2纳米粒子。将此表面功能化的纳米TiO2用于牛血清白蛋白(BSA)和牛血红蛋白(BHb)混合溶液的吸附实验。系统考察了不同环境条件,包括pH值、吸附时间、离子强度、蛋白质初始浓度等对于表面功能化TiO2纳米粒子吸附活性的影响,对于吸附条件进行了优化。为了探讨表面修饰对于TiO2表面吸附活性的影响,未经修饰的TiO2用于蛋白质吸附平行实验。通过结果对比,探讨了表面功能化纳米粒子对于BHb的选择性吸附性能,并对于选择性吸附机理进行了讨论。实验结果表明,未经修饰的TiO2对于BHb和BSA表现为非特异性吸附,而表面功能化的TiO2粒子对于BHb呈现显著增强的吸附活性,同时对于BSA表现抑制的吸附活性。对于BHb的吸附分离因子最高达到2.96。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳实验(SDS-PAGE)证实了表面功能化TiO2粒子可以选择性将BHb从混合溶液吸附分离。BHb和BSA结构差异导致表面功能化TiO2粒子与BHb之间的化学作用增强,利于BHb竞争吸附;而表面修饰对于TiO2粒子表面电性改变,使得表面功能化TiO2粒子与BSA为静电斥力,从而抑制了BSA吸附。