【摘 要】
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由于高的表面结合能,范德华力和内在磁力相互作用,纳米金属单质倾向于聚集从而导致其过氧化物模拟酶活性的降低。为了解决这个问题,我们提供了一种金属掺杂的纳米复合材料的研究思路,借助单质金属与载体之间强的协同作用来增强过氧化物模拟酶活性。主要结论如下:(1)本文采用简单两步原位还原的共沉淀法,成功制备了金掺杂的四氧化三钴与氧化铈纳米复合材料(Au/Co3O4-CeOxNCs)、铁掺杂的碱式锡酸铜(Fe/
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由于高的表面结合能,范德华力和内在磁力相互作用,纳米金属单质倾向于聚集从而导致其过氧化物模拟酶活性的降低。为了解决这个问题,我们提供了一种金属掺杂的纳米复合材料的研究思路,借助单质金属与载体之间强的协同作用来增强过氧化物模拟酶活性。主要结论如下:(1)本文采用简单两步原位还原的共沉淀法,成功制备了金掺杂的四氧化三钴与氧化铈纳米复合材料(Au/Co3O4-CeOxNCs)、铁掺杂的碱式锡酸铜(Fe/CuSn(OH)6)和铂掺杂的碱式锡酸钴(Pt/CoSn(OH)6)纳米复合材料。运用高角度环形暗场像扫描透射电镜(HADDF-STEM)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等表征对制备的材料进行了表征。过氧化物酶活性测试结果表明这三种材料都具有优良的过氧化物模拟酶活性。具体表现为:纳米材料可以迅速催化过氧化氢(H2O2)氧化无色底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)为蓝色的氧化TMB(oxTMB),反应30秒之后,反应颜色变化就可以被观察到。(2)选择对苯二甲酸作为荧光探针来探究三种材料参与反应的催化机理,对苯二甲酸能够捕获羟基自由基生成有荧光的2-羟基对苯二甲酸,实验结果表明反应机理都归属于羟基自由基机理。(3)基于三种材料出色的过氧化物酶活性,我们构建了三种比色传感器用于H2O2和多巴胺的检测。对于H2O2的检测结果如下:Au/Co3O4-CeOx、Fe/CuSn(OH)6和Pt/CoSn(OH)6体系的检测限分别为5.29、9.49和4.42μM,线性范围分别是:10-100 μM、30-1000 μM和5-200 μM。Pt/CoSn(OH)6体系对于多巴胺的检测限为0.76 μM,线性范围为:5-60μM。结果表明,构筑的比色传感器对于H2O2和多巴胺的检测都具有高的灵敏度和良好的线性响应。
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