纳米铜—氨基酸配位聚合物的制备、表征及电传感性能研究

来源 :南京师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:letaopangpang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
过氧化氢是由氧化酶或者过氧化氢酶催化作用的产物,同时也是很多领域化学分析的媒介物,例如食物,临床,环境等研究领域。因此,建立一种简便、快速、高效检测过氧化氢含量的方法是近年来急需解决的一个重要问题,对临床中相关疾病的预防、诊断和监控具有重要的医学意义。金属-有机配位聚合物(Metal-Organic Coordination Polymers, MOCPs)具有一系列优异的性质,特别是其大的比表面积、结构多样性以及多功能性,有希望被用于制备高性能的无酶电化学生物传感器,但是关于这方面的文献报道目前还很少。纳米材料由于具有丰富而独特的纳米效应,使其在诸多领域得到日益广泛的应用,基于纳米材料的电化学生物传感器已成为研究的热点和焦点。本文中我们合成了具有生物相容性的纳米金属-氨基酸配位聚合物,并将其制备成新型的无酶电化学生物传感器用于过氧化氢的检测。主要内容如下:1.纳米金属-酪氨酸配位聚合物([Cu(tyr)2]n)的制备及表征。以具有变价态、不饱和金属位点以及具有空d轨道的金属铜盐Cu(Ac)2·2H2O和L-tyrosine生物分子作为反应物,探讨不同的反应条件(合成方法、pH值、反应时间、表面活性剂等)对聚合物尺寸的影响,结果表明在超声、表面活性剂PVP辅助条件下制备的聚合物[Cu(tyr)2]n尺寸相对较小。采用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等方法对其进行了表征,XRD结果表明聚合物[Cu(tyr)2]n与文献报道的CCDC-176587一致;TEM表明制备的聚合物[Cu(tyr)2]n是宽约为200nm,长约为0.5-2gm棒状结构,并且制备的产物均一,分散较好,无明显的沉聚现象。2.[Cu(tyr)2]n/GC电极的制备、电化学性质及对H202还原的电催化作用,聚合物[Cu(tyr)2]n在不对称催化合成方面的应用。将纳米结构的[Cu(tyr)2]n修饰到GC电极表面制备了[Cu(tyr)2]n/GC电极,用循环伏安法研究了[Cu(tyr)2]n/GC电极的电化学性质。结果表明在-600-400mV的电位范围内出现了一对CuⅡ/CuⅠ准可逆的氧化还原峰,其氧化、还原峰电位分别为Epa=-50mV,Epc=-250mV(vs.SCE),式量电位E0=-150mV,且几乎不随扫速的变化而变化。用计时电流法研究了[Cu(tyr)2]n/GC电极对H202还原的电催化作用。结果表明,在恒电位为-200mV时,[Cu(tyr)2]n/GC电极对H202具有最佳响应,响应时间小于3s,说明聚合物的电活性中心金属离子Cu(Ⅱ)可以与电极表面进行直接电子传递。H202浓度在4.0×10-2-6.3mmolL-1范围内与响应电流之间呈线性关系(R=0.998),检出限为1.0×10-2mmolL-1(S/N=3),灵敏度为70mA.mol-1Lcln-2说明我们成功制备了一种新型的无酶生物传感器,用于H202的检测。该传感器具有响应时间短,线性范围宽,重现性好以及抗干扰性强等特点。另外,我们也初步研究了该手性聚合物在不对称催化合成方面的应用,结果表明在80℃下以异丙醇为溶剂,1,10-菲啰啉为配体的条件下,可用于催化芳香醛和芳香炔的不对称加成反应,对加成产物进行手性拆分可得到S型对映异构体。3.纳米金属-天门冬氨酸配位聚合物([Cu(asp)]n)的制备、表征及电化学性能的研究。以过渡金属铜盐Cu(NO3)2·3H2O和L-asp生物分子作为反应物,在搅拌条件下制备生物相容性的金属-天门冬氨酸配位聚合物。采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等方法对其进行了表征,XRD结果表明该聚合物与文献报道的一致;SEM表明制备的聚合物[Cu(asp)]n是宽约为100-200nm,长约为1-2μm的棒状结构,并且晶粒间分散较好,没有明显的团聚现象。将聚合物[Cu(asp)]n修饰电极制备[Cu(asp)n]/GC,研究了其电化学性质及对H202还原的电催化作用。结果表明,响应电流与H202浓度在3.4×10-2-6.8×10-1mmo1L-1范围内呈线性关系(R=0.998),检出限为2.0×10-3mmolL-1(S/N=3),灵敏度为110mAmol-1Lcm-2.该传感器具有响应时间短,灵敏度高的等优点。表明NMOFs在电化学生物传感方面具有应用前景。
其他文献
目的对薏苡仁油纳米粒进行质量评价。方法透射电镜观察纳米粒的形态,纳米粒度仪测定粒径及Zeta电位,TLC法鉴别特征成分,GC法测定油酸与亚油酸含有量(两者性质不稳定,故先测定
自主学习能力是受教育者运用已有的知识和能力独立地获取知识和新技能的学习能力。在阅读课的师生互动中培养学生自主学习的能力,在第二课堂中培养学生的自主学习能力,在网络教
半规管是脊椎动物内耳的一个古老组成部分。在有颌动物(有颌骨的脊椎动物)的听泡中,骨性管道和其中的膜性管道组成了半规管,每侧听泡中各有上、外、后3个半规管,代表空间3个不同的
根据纳溪至成都天然气输送管道工程泸州长江隧道穿越泥岩和砂质泥岩的工程地质与水文地质条件,并结合输气管道隧道断面小、斜巷坡度大、风险高和建设工期紧的特点,着重开展了
以草石蚕为原料,采用单因素及正交试验探究食盐浓度、氯化钙浓度、烫漂时间对草石蚕保脆效果的影响,确定草石蚕的最佳保脆配方,并测定新鲜及保脆液处理后草石蚕的硬度、营养
PVC树脂由于其特殊的多层颗粒形态,使其在加工过程中经历了较为复杂的颗粒形态的变化,但是PVC树脂并不完全为无定形聚合物,其内部存在的少量初始微晶结构会在后续的加工过程继续
由于氟原子特有的高电负性,低极化率,相对较小体积,引起了科学家们的普遍关注,利用氟原子对有机化合物的结构进行修饰,可以使改性后的分子更好满足生命与材料科学领域的应用
本文由讨论文脉理论与现代建筑的关系开始,然后分别从文脉的延续、再生与创造等三个方面针对现代城市、建筑单体中对文脉的忽视所产生的问题加以探讨并提出了相应的应对原则,
随着化石能源渐趋枯竭,越来越多的国家致力于开发可替代化石能源的生物燃料。以天然木质纤维素为原料生产生物乙醇,具有地域适宜性广、清洁、环保和可再生等优点。桉树是著名的
聚类是一种非常有用的数据挖掘方法,可用于发现隐藏在数据背后的分组和数据分布信息。目前已经提出了许多聚类算法及其变种,但在增量式聚类算法研究方面所做的工作较少。当数据