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Cu2-xSe纳米颗粒的模拟酶性质及其在分析中的应用研究

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Cu2-xSe纳米颗粒的模拟酶性质及其在分析中的应用研究

2、首次通过水热法合成了Cu2-xSe-Bi2MoO6复合物,并发现其具有良好的模拟酶催化性质。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段对其形貌和组成进行了详细表征。最后,将Cu2-xSe-Bi2MoO6复合物用于间接测定葡萄糖,线性范围是0.025-20 mM,检测限是3 (M。

ABSTRACT

1. It has been found that Cu2-xSe nanoparticles have strong peroxidase mimetic enzyme catalytic activity. The catalytic ability of Cu2-xSe nanoparticles was studied in detail. The results showed that the catalytic ability was dependent on the concentr...

第1章 选题依据

1.1 研究意义

大部分酶的氨基酸序列是特定的,而且会形成一定的空间结构。而纳米材料的大小与形貌却是可以变化的。纳米材料和酶虽然从表面上看是截然不同的两个领域,但是它们在某些方面是有共通点的,例如大小都是纳米级别的、电荷都带有一定数量的电子以及表面都可能带有一些官能团等。这些共同之处使得纳米材料拥有酶的功能。最近几年来,具有模拟酶的纳米材料引起了科研工作者的广泛关注。目前发现具有模拟酶性质的纳米材料有很多,例如氧化物、贵金属、碳材料及其它某些纳米材料等。

1.2.1 氧化物纳米材料

1.2.3 碳基纳米材料

1.2.4 其它纳米材料

1.3 纳米材料模拟酶的应用研究

在酶催化过程中,底物被氧化,其颜色、吸光度和荧光等性质会发生改变。利用这些变化,可用于检测H2O2、葡萄糖、金属离子、DNA和一些其他物质。这类过氧化物模拟酶纳米材料已广泛应用于分析检测、生物医学分析和污染物降解方面。

1.3.1 分析检测

1.3.2 生物医学分析

1.4.2 Cu2-xSe纳米材料的应用

1.5 存在的问题

目前,虽然有很多关于具有模拟酶性质的纳米材料的文献报道,但是,对于具有模拟酶催化性质的非计量Cu2-xSe纳米材料的研究较少,且其催化活性和催化机理并没有很多的研究。所以在这些方面还需要进一步探究。

1.6 主要研究内容

为了拓展Cu2-xSe纳米粒子在模拟酶催化方面的研究。本文主要内容是研究Cu2-xSe纳米材料过氧化物模拟酶的催化性质及应用。探讨各因素对其催化能力的影响,如纳米粒子浓度、pH、时间和温度以及底物的浓度等。测定其催化动力学过程。拟通过研究催化过程中产生的自由基,探索可能的催化机制。利用Cu2-xSe过氧化物模拟酶的性质,应用于一些物质的分析测定,如三聚氰胺和葡萄糖等物质。

第2章 聚集诱导增强Cu2-xSe纳米粒子过氧化物酶活性及其在分析中的应用

2.1 前言

本文采用液相合成的方法,聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为表面活性剂,合成了具有模拟酶性质的Cu2-xSe@PSS纳米颗粒。在研究中,我们发现硒化铜纳米晶可以与三聚氰胺结合形成Cu2-xSe@PSS NPs-三聚氰胺聚集体,能显著提高Cu2-xSe@PSS 纳米颗粒的过氧化物酶活性,催化氧化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)。因此,我们可以利用Cu2-xSe@PSS NPs-TMB-H2O2系统观察氧化TMB的吸光度来定量检测三聚氰胺。

2.2 实验部分

2.2.1 材料

2.3 结果与讨论

2.3.1 Cu2-xSe@PSS NPs的表征

2.3.5 传感系统的分析性能

2.3.6 抗干扰能力

2.4 小结

总之,我们已经论证了基于Cu2-xSe@PSS NPs-TMB-H2O2系统的低成本,灵敏和简单的并可以用于检测水溶液中三聚氰胺的方法。在650 nm处的氧化TMB的吸收与三聚氰胺浓度在4.7 nM至29.7 (M之间(A-A0 = 0.0159 lnc + 0.0418)存在良好的线性关系,并且该检测系统的检测限低至1.2 nM,远低于许多以前的文献报道。由于干扰,它不能应用于实际样品中三聚氰胺的检测。即使如此,该系统可以改善Cu2-xSe@PSS 纳米颗粒的过氧化物酶样活性,并基于聚集诱导Cu...

第3章 Cu2-xSe-BiMoO6复合物的模拟酶性质及在分析中的应用

3.1 引言

3.2.2 实验仪器

3.2.3 Bi2MoO6纳米片的合成

3.3.2 考察Cu2-xSe-Bi2MoO6复合物的模拟酶性质

3.3.3 催化机理

3.4 小结

我们首次通过水热法合成了具有模拟酶性质的Cu2-xSe-Bi2MoO6复合物并将其用于光学测定葡萄糖。在H2O2的存在下,Cu2-xSe-Bi2MoO6复合物能催化氧化TMB显色。而葡萄糖氧化酶能氧化葡萄糖与氧气反应生成葡萄糖酸和过氧化氢。因此,我们间接的检测了葡萄糖。线性范围是0.025-20 mM,检测限是3 (M。

第4章 全文总结及展望

对于纳米材料模拟酶性质是人工模拟酶体系研究的新方向,本文以Cu2-xSe纳米颗粒为本文的研究对象,构建了纳米材料模拟酶体系,研究了其过氧化物模拟酶催化性能,例如外界因素的影响、催化动力学等,详细了解它的催化性质;然后通过研究催化过程中自由基的参与过程,进而阐明Cu2-xSe纳米材料模拟酶的催化过程,提出了相应的催化机理,并将其应用于分析检测领域中。结论如下:

参考文献

硕士期间科研成果

致 谢

岁月如歌,光阴似箭,研究生生活即将结束。回首三年的求学历程,对那些引导我、帮助我、激励我的人,我心中充满了感激。

首先,非常感谢我的导师黄承志教授。在入学时就得到了黄老师的悉心指导和热心帮助。黄老师的扎实深厚的学识功底、严谨的治学态度、精益求精的科研精神、孜孜不倦的工作态度以及对待学生亲切和善的育人态度深深的感染着我,影响着我,鼓励着我向前进!衷心祝愿黄老师身体健康,万事如意!

还要感谢李原芳老师,在您的管理下,实验室发展的井井有条,让我们能在一个安全,清洁的环境下做研究。

最后,特别感谢邹鸿雁老师在实验中给予的意见的建议。在文章的撰写方面不厌其烦的修改。感谢兰静师姐等在实验与仪器操作方面的指导。感谢甄淑君老师,王健老师等在我实验不顺利时给出的宝贵意见。然后,感谢高鹏飞师兄、马军师姐、詹蕾师姐、李春梅师姐等对我的帮助。感谢在研究生期间我的同学们和朋友们陪我一起度过,一起学习,一起欢笑。祝愿大家在将来能做自己喜欢做的事,能顺心顺意。

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著录项

  • 作者

    邓胜强;

  • 作者单位

    西南大学;

  • 授予单位 西南大学;
  • 学科 药物分析
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 黄承志;
  • 年度 2018
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 食品工业;
  • 关键词

    纳米颗粒; 模拟; 酶性质; 分析;

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