卟啉功能化的硫化物纳米复合材料的制备及其作为过氧化物酶模拟酶的应用研究

摘要

纳米材料常具有许多传统材料所不具备的光、电、磁和化学性质，在磁记录、电子元件、生物医学、传感器以及工业催化等诸多重要技术领域有着广泛的应用前景。由于过渡金属硫化物纳米粒子潜在的和实际应用价值，引起了广大科研工作者的极大兴趣。同时，卟啉是一类重要的大环功能分子，可以在大环的周边修饰上不同的官能团，通过共价或者非共价作用有序组装在纳米材料上，实现无机纳米材料与卟啉的功能复合。本论文选取带有羧基的卟啉分子作为功能分子，制备了卟啉功能化的硫化物纳米复合材料，研究了该复合材料的过氧化物酶模拟酶性质，并将所得的纳米复合材料用于过氧化氢及葡萄糖的应用检测。
　　本论文的研究工作主要集中在以下两个方面:1.5，10，15，20-四羧基苯基卟啉功能化的硫化锌纳米复合材料(H2TCPP-ZnS NCs)的制备、表征及在分析检测过氧化氢和葡萄糖中的应用
　　采用一步法制备了H2TCPP功能化的ZnS纳米复合材料，利用TEM、XRD、FT-IR、EDS等技术手段对纳米材料进行表征。研究发现H2TCPP-ZnS NCs具有较强的模拟过氧化物酶催化活性且催化反应符合典型的Michaelis-Menten动力学。通过荧光探针法探讨了催化反应机理，推断出H2TCPP-ZnS NCs模拟过氧化物酶的催化能力可能源自他们高效催化过氧化氢分解为羟基自由基的能力。基于H2TCPP-ZnS NCs，建立了检测H2O2及葡萄糖含量的方法。检测H2O2的线性范围是0.01 mM至0.06 mM、检测限为1.58×10-5M。检测葡萄糖的线性范围是0.05 mM到0.5 mM、检测限为3.6×10-5 mol· L-1。2.5，10，15，20-四羧基苯基卟啉功能化的硫化镍纳米复合材料(H2TCPP-NiS NCs)的制备、表征及在分析检测过氧化氢和葡萄糖中的应用
　　采用两步水热法制备了卟啉功能化的NiS纳米复合材料。FT-IR、EDS光谱证明了卟啉与硫化镍之间存在着配位相互作用。进一步研究发现，该复合材料具有很高的过氧化物酶模拟酶活性，并发现其催化活性与反应体系的pH值、温度及过氧化氢浓度有关。H2TCPP-NiS NCs能够高效地催化过氧化氢氧化过氧化物酶底物TMB，并用于H2O2及葡萄糖的检测。该方法为过氧化氢和葡萄糖实时检测提供了可能，显示出了其在生物检测、分析及生物化学方面的巨大应用潜力。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 纳米材料简介

1．2 卟啉化合物简介

1．3 纳米材料过氧化物酶模拟酶的研究进展

1．4 选愿意义及研究内容

2 卟啉功能化的硫化锌(H2TCPP-ZnS)纳米复合材料的制备、表征及在分析检测过氧化氢和葡萄糖中的应用

2．1 引言

2．2 试剂和仪器

2．3 实验部分

2．4 结果与讨论

2．5 小结

3 卟啉功能化的硫化镍(H2TCPP-NiS)纳米粒子的制备、表征及在分析检测过氧化氢和葡萄糖中的应用

3．1 引言

3．2 试剂和仪器

3．3 实验部分

3．4 结果与讨论

3．5 小结

参考文献

结论

攻读硕士期间研究成果

致谢