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纳米TiO2除了具有更大的比表面积、尺寸可控特性以及良好的表面效应等纳米材料基本特性外,还具备优异的生物相容性和化学稳定性,是吸附生物大分子的理想载体。近年来,载体与蛋白质分子之间吸附过程中物质与热量的交换以及载体与蛋白质分子之间的界面特性日渐成为关注热点。本课题利用氨基酸模板仿生合成片层状以及球型形貌的纳米TiO2,并选择其中吸附性能较好的载体对牛血清白蛋白进行吸附模型、动力学、热力学以及载体与蛋白质界面特性的研究。通过扫描电镜、X-射线衍射、傅里叶变换红外吸收光谱等对样品进行表征,结果表明仿生合成制得的TiO2纳米片尺寸在40-50nm,呈现片层状形貌,为纯净的锐钛矿晶相结构,FT-IR图谱分析不仅含有Ti-O-Ti键,而且表面含有O-H键,为后续吸附实验提供了-OH基团,比表面积及孔径分析表明N2吸附-脱附等温线为V型等温线,具有介孔性质,平均孔径以及平均孔体积分别为56.36nm,0.218cc·g-1,比表面积为61.42m2·g-1; TiO2纳米球直径为60-80nm,为球型形貌,除了锐钛矿晶相结构外,还掺杂金红石型结构,与TiO2纳米片一样,表面含有Ti-O-Ti键以及O-H键,具备介孔性质,平均孔径以及平均孔体积分别为59.87nm,0.212cc·g-1,比表面积为59.87m2.g-1。以锐钛矿型TiO2纳米片为吸附剂,研究了对牛血清白蛋白的吸附反应,得出结果,在BSA初始浓度相对较小的情况下,吸附量随着BSA浓度的增加迅速上升,当BSA初始浓度为1.Omg·mL-1时,吸附量趋于饱和；当溶液pH为5.0时,纳米TiO2对BSA的吸附量达到最大值,溶液pH小于BSA等电点时,吸附量以较快的速率增加,当溶液pH大于BSA等电点时,吸附量以缓慢的速率减小；纳米TiO2对BSA的吸附量在0-120mmin内随着时间的增加而迅速增大,在240min达到吸附平衡。通过吸附模型、动力学以及热力学特性,对纳米TiO2以及牛血清白蛋白之间的物质传输与能量交换过程进行研究,结果表明：纳米TiO2吸附BSA的吸附等温线数据符合Freundlich模型；伪一级动力学方程可以对吸附数据进行拟合,吸附过程是单一吸附质浓度的变化,主要受物质传输步骤所控制,而不是受化学因素控制；吸附热力学结果表明△H=-29.676KJ·mol-1,Gibbs自由能变△G<0,△S<0,纳米TiO2对BSA的吸附属于物理吸附过程并且伴随着热量的释放反应总是向着分子有序排列自发进行。通过采用SEM、XRD、FT-IR、比表面积分析仪以及DTA-TG表征手段研究了纳米TiO2与牛血清白蛋白之间的界面特征：SEM表征结果显示纳米TiO2吸附BSA后样品的形貌,尺寸与吸附剂纳米TiO2相比无明显变化；XRD图谱分析得出BSA的吸附导致材料的XRD峰强度相对减弱,但是对TiO2的晶相结构影响较小；FT-IR表征结果Ti-O键与C结合,BSA中α-螺旋结构稳定性降低,纳米TiO2与BSA之间通过氢键互相结合从而形成了吸附间层,并且两者之间界面空间结构发生了改变；比表面积及孔径表征显示吸附BSA后纳米TiO2的N2吸附-脱附等温线由V型等温线转变为Ⅲ型等温线,在最大相对压力处N2吸附量减少并且其比表面积,孔容以及平均孔径均减小,说明BSA进入纳米TiO2孔道内,导致TiO2晶体结构发生了改变；DTA-TG表征结果显示界面层BSA含量为40.2mg·g-1,并且界面反应的同时,热量是不断向外释放的。