几种MnO2纳米材料的制备及在化学/生物传感中的应用

来源 :湖南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dota1231
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
二氧化锰(MnO2)纳米材料的氧化性、易降解性、良好生物相容性等,使其在光传感、超级电容器、药物运输与释放、光动力学治疗等领域得到广泛应用。本论文在全面综述MnO2相关纳米材料的合成、性质和应用的基础上,进一步探索MnO2纳米片在生物传感方面的应用,并首次通过一步超声法分别合成了两种MnO2量子点(MnO2QDs),并探索其在传感方面的应用。具体内容如下:1.运用简单的溶液混合法和超声剥离法制备单层MnO2纳米片,并构建谷胱甘肽(GSH)和银离子(Ag+)的荧光和比色双传感平台。单层MnO2纳米片具有类氧化酶活性,能够催化氧化邻苯二胺(OPD)为黄色的2,3-二氨基苯那嗪(DAP)。而GSH可通过氧化还原反应破坏MnO2纳米片的结构,从而影响其类氧化酶活性,导致荧光和紫外吸收强度下降。然而Ag+可与GSH形成复合物,阻止MnO2纳米片的还原,从而减缓对其类氧化酶活性的影响。基于以上原理构建比色-荧光分析传感平台检测GSH和Ag+。2.首次采用简单的一步超声法制备自发光MnO2 QDs。在牛血清白蛋白(BSA)的辅助下,合成的BSA-MnO2 QDs表现出强荧光(FL)、良好的盐稳定性、抗光漂白性和时间稳定性。经研究证明,BSA具有双重作用,不仅可加快Mn O2纳米片的剥离过程,而且可作为捕获剂为MnO2 QDs提供良好的微环境。Ag+可被QDs表面的BSA还原,从而原位生成银纳米粒子(Ag NPs),破坏BSA-MnO2 QDs周围的微环境。Ag NPs可以通过荧光共振能量转移(FRET)猝灭BSA-MnO2QDs的荧光。然而,加入的过氧化氢(H2O2)或硫氢化钠(NaHS)可与Ag NPs反应分别生成Ag+和Ag2S纳米粒子,使得BSA-MnO2QDs的荧光得到恢复,这进一步证明了BSA的双重作用。该工作不仅为合成具有强荧光的发光MnO2 QDs提供了一条方便、通用的策略,而且通过对MnO2 QDs微环境的调节,可构建一个简单的Ag+传感平台。3.通过简单的一步超声法,以MnO2纳米片为前驱体、Cys为剥离剂,成功制备稳定性良好的强荧光MnO2 QDs(Cys-MnO2 QDs)。其中,Cys具有双重作用,首先由于其自身的还原性和可形成分子内氢键,因此可作为良好的剥离剂,其次可用作保护剂给QDs提供稳定的微环境。Mn O2 QDs能促进DA自聚合形成聚多巴胺纳米粒子(PDA NPs),Cys则能通过迈克尔加成/希夫碱反应捕获PDA NPs,使MnO2 QDs与PDA NPs相互靠近,导致发生FRET,影响Cys-MnO2QDs的荧光强度。这项工作通过新颖化学反应诱导FRET的检测机理构建了一个灵敏的DA检测平台。
其他文献
尿液中含有许多人体代谢物,组成复杂且易受疾病影响。因此,尿液检测对疾病诊断有一定的指示意义。肺癌是世界上发病率和死亡率极高的恶性肿瘤之一,严重威胁到人体健康。实现
真空管道交通系统(VTT)中,列车在狭长的低压受限空间内高速行驶,那些低速并不凸显的问题(气动阻力、升力、气动噪声等)都变得不容忽视,这些问题大大降低了乘客乘坐的舒适性和
环境和能源是制约现代社会可持续发展的不可忽略的原因之一。考虑到太阳能不仅本身相对储量丰富,而且易于将其获得、开发和利用。当前已经在发热、发电领域取得实质性进展,得
合作在生活中无处不在,而针对偏私个体存在的群体中的合作行为演化研究已经成为一个热点,演化博弈论为研究此焦点提供了方便的理论支持。演化博弈论是结合经典演化理论和动态
吸附脱硫技术通常采用微孔硅铝型分子筛作为吸附剂,其原因在于微孔硅铝型分子筛凭借自身酸量优势而具有理想的理论吸附硫容量。但微孔硅铝型分子筛中大量存在的Br?nsted酸活性位会导致烯烃和噻吩类硫化物发生严重的催化转化反应。催化转化反应生成的大分子硫化物堵塞微孔分子筛的孔道造成了吸附剂实际硫容量远低于理论值的困境。硅基介孔分子筛的有机改性为上述问题的解决提供了新的思路。一方面,介孔分子筛具有更大的比表
我们考虑了以下薛定谔方程(?)其中,N≥3,K:RN→R是非负函数,非线性项f:R → R是次临界增长的连续函数,位势V:RN→R是一个连续的非负函数。我们求解了RN上两类带磁场薛定谔方
骨肉瘤是最常见的恶性肿瘤,其对儿童和青少年的影响远高于其他人群。目前临床治疗方法包括放疗、化疗和切除肿瘤手术,已使患者5年生存率高达65%以上,而对晚期和转移性骨肉瘤,
水是有机反应最绿色的反应溶剂。然而,传统催化剂在水中因传质困难,催化效率低。自然界,酶利用多肽链单链折叠在水相中构筑疏水空腔,高效催化生物质转化。基于此,本论文设计
近几十年来,除了传统的高温高压法和化学气相沉积法合成纳米金刚石,负氧平衡爆轰合成纳米金刚石是一种应用广泛的方法。由爆轰法合成的爆轰灰,包含纳米金刚石和一些杂质,需经
变分包含问题由变分不等式问题发展而来,并广泛应用于微分方程、经济模型、优化理论等领域,具有重要的研究意义.本文主要研究无穷维空间中的两类非线性变分包含问题:集值均衡