过渡金属基纳米酶的合成及比色传感的应用

论文摘要

纳米酶,作为一种新型的人工模拟酶,不仅具有纳米材料独一无二的物理化学性质,还具备和天然酶一样的催化活性。近些年,随着纳米材料的快速发展,对纳米酶的研究以指数速度增长,由于纳米酶稳定性好、成本低和容易制备等优点,已经吸引了众多科研人员的兴趣,且已普遍应用到生物医学、环境及食品等领域。本论文成功合成出两种过渡金属纳米材料作为纳米酶来设计比色传感器定量检测过氧化氢。主要内容如下:1、首先合成镍钴的普鲁士蓝类似物（Ni-Co PBA）,并且通过扫描电子显微镜对其进行表征,结果表明此材料为尺寸均匀的立方体。接着以Ni-Co PBA作为镍源,硫代乙酰胺作为硫源,通过水热法合成NiS纳米材料,并利用X射线能谱法、扫描电子显微镜等方法对合成好的材料进行表征。结果表明NiS具有中空多孔的结构。此外,过氧化氢（H2O2）存在时,NiS纳米材料能够催化无色的3,3’,5,5’-四甲基联苯胺氧化为蓝色的氧化物,说明NiS纳米颗粒具有非常好的催化性能。进一步对实验条件进行优化。动力学分析结果发现NiS的催化动力学曲线符合米氏方程,催化机理遵从乒乓机制。最后构建比色传感器对H202进行定量检测,检测范围和检测限分别为4-40μM和1.72 μM。2、首先采用水热法合成出木质素磺酸钠修饰的四氧化三铁,接着通过吸附的方法制备Fe304-Cu2+纳米复合材料,并采用X射线能谱法、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和红外光谱表征其形态和组成。并对它的催化性能进行了研究,发现Fe304-Cu2+纳米复合材料表现出极优异的催化能力,它的催化动力学曲线符合米氏方程,催化机理遵循乒乓机制。基于此性质,设计了一种比色传感器来定量检测过氧化氢,检测范围和检测限分别为2.5-100μM和0.212μM。且该方法的特异性和选择性很好。

论文目录

摘要

ABSTRACT

第1章绪论

1.1 纳米酶概述

1.1.1 纳米酶简介

1.1.2 纳米酶的特征

1.1.3 纳米酶的种类

1.1.4 纳米酶的应用

1.2 比色传感器

1.2.1 比色传感器简介

1.2.2 比色传感器的原理

1.2.3 比色传感器研究进展

1.3 过渡金属基纳米酶及其应用

1.3.1 过渡金属基纳米材料的简介

1.3.2 过渡金属基纳米材料的制备方法

1.3.3 过渡金属基纳米材料的应用

1.4 研究意义及内容

第2章基于金属有机框架制备的中空多孔硫化镍纳米酶比色传感器检测过氧化氢

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 试剂与仪器

2.2.2 中空多孔硫化镍立方体的合成

2.2.3 中空多孔NiS立方体类酶活性的探究

2.2.4 中空多孔NiS立方体动力学分析

2.2.5 过氧化氢的定量检测

2.3 结果与讨论

2.3.1 Ni-Co普鲁士蓝类似物（PBA）和中空多孔硫化镍（NiS）立方体的表征

2.3.2 NiS立方体过氧化物酶活性的研究

2.3.3 催化条件优化

2.3.4 动力学分析

2.3.5 过氧化氢的检测

2.3.6 选择性和重复性实验

2.4 本章小结

第3章基于二价铜离子修饰的四氧化三铁纳米酶构建过氧化氢比色传感器

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 试剂与仪器

3O₄-Cu²⁺纳米颗粒的合成'> 3.2.2 Fe₃O₄-Cu²⁺纳米颗粒的合成

3O₄-Cu²⁺纳米颗粒类酶活性的研究'> 3.2.3 Fe₃O₄-Cu²⁺纳米颗粒类酶活性的研究

3.2.4 动力学分析实验

2O₂'> 3.2.5 定量检测H₂O₂

3.3 结果与讨论

3O₄和Fe₃O₄-Cu（Ⅱ）纳米颗粒的表征'> 3.3.1 木质素磺酸钠（SL）修饰的Fe₃O₄和Fe₃O₄-Cu（Ⅱ）纳米颗粒的表征

3O₄-Cu²⁺纳米颗粒氧化物酶活性的研究'> 3.3.2 Fe₃O₄-Cu²⁺纳米颗粒氧化物酶活性的研究

3.3.3 催化条件的优化

3.3.4 动力学分析

3.3.5 检测过氧化氢

3.3.6 选择性和重复性的研究

3.4 本章小结

第4章总结与展望

4.1 总结

4.2 展望

致谢

参考文献

附录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 马焕

导师: 刘红英

关键词: 纳米酶,过渡金属,比色传感器

来源: 杭州电子科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,化学,材料科学

单位: 杭州电子科技大学

分类号: TB383.1;O643.3;Q814

总页数: 61

文件大小: 5819K

下载量: 166

过渡金属基纳米酶的合成及比色传感的应用

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢