二氧化铈纳米微粒过氧化物酶活性及其在葡萄糖检测中的应用

合成了一种稳定和水溶性的聚丙烯酸修饰CeO2 NPs,利用动态光散射(DLS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)进行表征.结果表明,CeO2 NPs能够催化H2O2氧化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)发生显色反应,表现出过氧化物模拟酶催化活性.利用Raman和顺磁共振(EPR)光谱技术研究了其催化机理.基于CeO2 NPs催化TMB变色反应对H2O2浓度的依赖性和葡萄糖氧化酶能够催化溶解氧氧化葡萄糖产生H2O2的原理,构建了一种简单、灵敏、选择性高的测定血清中葡萄糖的检测方法.在优化条件下,测定葡萄糖的线性范围为0.5~10 mmol/L,检出限(3σ)为0.1 mmol/L.对1.0 mmol/L葡萄糖进行11次平行测定,其相对标准偏差为2.4%.该方法已成功用于血清样品中葡萄糖的测定.     

Fe(PDP)催化的C―H键活化

介绍高效、高选择性的Fe(PDP)催化体系的功能,并总结其选择性规律.将此规律应用在复杂分子体系中依然可行.根据反应的选择性特点和金属催化活化碳氢键的研究结果,提出了一种机理假设.最后,讨论了Fe(PDP)体系今后的可能发展方向.     

金纳米簇的制备及对重金属汞的检测

以谷胱甘肽(GSH)为还原剂和稳定剂制备金纳米簇(Au NCs)。Au NCs具有类过氧化物酶活性,可催化过氧化氢(H_2O_2)和3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)的反应,使溶液变为蓝色;当溶液引入Hg~(2+),Hg~(2+)吸附在金团簇表面,抑制其催化活性,使得反应体系颜色变浅。基于Hg~(2+)的抑制作用设计了Hg2+比色传感器,考察了缓冲溶液pH值、底物浓度及时间对检测Hg~(2+)的影响。在最佳条件下,方法的线性范围为10~300 nmol/L(R~2=0.997),检出限为6.26 nmol/L。本方法选择性好,灵敏度高,为水质分析提供了一种新方法。     

基于谷胱甘肽抑制纳米金催化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺与过氧化氢反应比色检测谷胱甘肽

采用具有类似过氧化物酶活性的金纳米粒子(AuNPs)催化四甲基联苯胺(TMB)-H2O2反应,氧化产物(oxTMB)被谷胱甘肽(GSH)还原成TMB,导致吸光度下降,颜色由蓝色变为无色。利用上述现象,设计了一种超灵敏检测谷胱甘肽的比色传感器。在10 pmol/L~10μmol/L范围内,吸光度随GSH浓度呈良好的线性降低关系,检出限为7.5 pmol/L。该方法可以定量检测人血清中的谷胱甘肽。     

不同晶型MnO_2纳米线的催化荧光传感研究

采用水热合成法,制备了4种不同晶型(α、β、γ、δ)的MnO_2纳米线.以邻苯二胺(OPD)为底物分子,系统地研究了不同晶型MnO_2纳米线的催化生荧反应.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)、核磁共振、质谱和电化学方法等实验手段进行表征研究.实验结果表明,β-MnO_2纳米线对OPD的催化生荧反应为最佳.在此研究的基础上,借助甲醛的.CHO基团和OPD的.NH_2基团可发生缩合反应形成Schiff碱的性质,进一步构建了一种新型、高选择性、灵敏的催化荧光传感体系,并用于食品中甲醛的检测研究.     

以3,3′,5,5′-四甲基联苯胺为底物的伏安酶联免疫分析体系研究

对 3 ,3′,5 ,5′ 四甲基联苯胺 (TMB) H2 O2 辣根过氧化物酶 (HRP)伏安酶联免疫分析体系进行了研究。HRP催化H2 O2 氧化TMB ,其氧化产物在汞电极上可以发生还原反应 ,在B R缓冲溶液中 ,-0 .76V(vs.SCE)处产生较为灵敏的伏安波。将此伏安波应用于测定HRP和HRP的标记物。测定HRP的线性范围为 6.0×1 0 - 1 1 ～ 5 .0× 1 0 - 9g mL ,检测限为 5 .0× 1 0 - 1 1 g mL。对该体系酶催化反应机理及产物的电极还原过程进行了探讨     

基于分子间侧向氢键作用的电光材料制备及性能

通过重氮耦合和酯化等反应制备了一系列侧向含有酰胺基团的偶氮苯类非线性光学生色团, 并将其与聚合物进行掺杂或通过分子间的侧向氢键作用制备了主客体型及超分子型的电光薄膜材料. 生色团的结构通过核磁共振谱(¹H NMR, NMR)、 红外光谱(IR)、 质谱(MS)和元素分析(EA)等进行了表征, 结果表明, 生色团形成了分子间的氢键作用. 通过紫外-可见(UV-Vis) 光谱研究了材料的极化性能. 相比主客体型电光薄膜材料, 由分子间侧向氢键作用形成的超分子型电光薄膜材料无需与聚合物基体材料复合, 更有利于提高材料的生色团含量、 极化取向度及稳定性. 通过Teng-Man简单反射法研究了主客体型和超分子型电光材料的二阶非线性光学性质, 结果表明, 基于分子间侧向氢键作用形成的超分子体系具有更大的电光系数.     

基于Au@SH-MIL-101(Fe)的类过氧化物酶活性和光电化学活性检测葡萄糖和谷胱甘肽

采用原位生长策略在SH-MIL-101(Fe)表面生长金纳米颗粒（AuNPs）,制备了Au@SH-MIL-101(Fe)复合纳米粒子,利用扫描电子显微镜、粉末X射线衍射仪、X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱表征了Au@SH-MIL-101(Fe)的形貌、结构和组成。在中性条件下,Au@SH-MIL-101(Fe)表现出优良的类过氧化物酶（POD）活性和光电化学（PEC）性能。葡萄糖在葡萄糖氧化酶（GOx）的催化下生成过氧化氢（H2O2）,而Au@SH-MIL-101(Fe)具有类POD活性,可催化H2O2生成羟基自由基,将3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）氧化为蓝色OXTMB,基于此建立了快速、灵敏的葡萄糖比色检测方法,线性检测范围为1.0～200.0μmol/L,检出限（S/N=3）为0.64μmol/L。采用比色法检测血清中的葡萄糖,加标回收率为91.7%～106.6%。此外,Au@SHMIL-101(Fe)可与谷胱甘肽（GSH）中的巯基（—SH）形成Au—S键,产生空间位阻,降低其光电流,基于此建立了检测GSH的PEC传感平台,线性检测范围为1.0～50.0 nmol/...     

谷胱甘肽过氧化物酶模拟物碲化透明质酸的合成及催化动力学研究

 以透明质酸(HA)作为谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)的酶模型,将碲(Te)引入HA中,合成了一种新型的高活力的GPX模拟物碲化透明质酸(TeHA). 用红外光谱和核磁共振技术对TeHA的结构进行了研究,证明Te的修饰位点位于HA的N-乙酰氨基葡萄糖的羟甲基(-CH2OH)上. 采用Wilson辅酶偶联法测定得到TeHA催化还原型谷胱甘肽(GSH)还原H2O2的GPX活力为163.6 U/μmol, 高于文献报道的其它模拟酶. TeHA还能够催化GSH还原异丙苯基过氧化物(CuOOH)和叔丁基过氧化物(t-BuOOH)的反应,并且CuOOH为该模拟酶的最适底物. 通过研究TeHA催化GSH还原三种不同过氧化物的反应动力学发现, TeHA的催化遵循乒乓机制.     

三苯胺功能染料的合成及在谷胱甘肽超低电位光电检测中的应用

设计合成了一种具有D-π-A结构的三苯胺功能染料(TCA),并通过分子结构中的羧基将其配位于TiO_2纳米粒子修饰的光电极表面,发展了一种可在超低电位下高灵敏检测谷胱甘肽(GSH)的光电传感方法.该TCA分子以三苯胺为电子给体,噻吩为桥连基团,氰基乙酸为电子受体.在可见光的照射下,TCA通过分子内电子转移将光电子由三苯胺经噻吩和羧基注入到TiO_2的导带能级,进而注入基底光电极,产生阳极光电流;同时,TCA被氧化到氧化态.由于氧化态TCA的稳定性好,可循环被生理活性小分子GSH还原,并产生放大的阳极光电流.TCA功能化的TiO_2纳米粒子修饰电极对GSH表现出了极高的催化活性,在波长为480 nm的可见光照射下,在0 V的超低电位下即可实现对GSH的催化氧化.基于这一性质,发展了一种可用于GSH检测的光电传感方法.在最优条件下,该传感器对浓度为2~100μmol/L和0.1~2.4 mmol/L的GSH具有良好的线性响应,检出限低达1μmol/L.此外,该光电传感器具有较好的选择性,可排除13种氨基酸和生理活性物质多巴胺及氢醌的干扰,因此具有一定的实际应用前景.     

UiO-67-Sal-CuCl2在空气中催化芳香醇的选择性氧化

利用水热法一步合成了金属有机骨架(MOFs)材料UiO-67-Sal, 并将3种铜盐固定在其表面, 研究了3种铜MOFs材料催化芳香醇选择性氧化的性能. 结果表明, UiO-67-Sal-CuCl₂催化剂对芳香醇选择性氧化反应具有良好的催化活性, 且在重复使用4次后, 依然保持较好的催化效果.     

基于低温等离子体辅助催化发光的乙烯传感器

将等离子体的高活化性能与催化发光的传感特性相结合,以成本低、合成简单的碱土金属纳米MgO为传感材料,构建了基于低温等离子体辅助的催化发光传感器,用于乙烯的快速检测.由于等离子体具有高活化性能,本方法的检测温度远低于传统的催化发光检测法的常用温度(300~500℃),无需加热装置,在室温下实现了对乙烯快速、灵敏的检测.室温(25℃)下,对乙烯的检出限为37 ng/mL (30 ppm),线性范围为112~4997 ng/mL (90~3998 ppm, R=0.97669),传感器具有良好的选择性和重现性.此传感器制备简单、稳定性高、低能耗、成本低,与传统的气体检测方法相比具有良好的实用性和普适性,为开发性能优异的新型催化发光传感器提供了策略.     

PMMA型非线性光学膜的制备及其极化取向

采用封管反应, 以较高产率(80%以上)合成了一种PMMA型的极化非线性光学聚合物材料. 该材料具有很好的成膜性, 用电晕极化的方法使其旋涂膜中的生色团极化取向, 并利用偏振红外光谱和偏振紫外光谱等方法, 对膜中生色团极化前后的取向进行了研究.     

具有SPR效应的Ag/Ag2MoO4材料在可见光区的光催化性能研究

作为一类新兴的光催化材料,钼酸盐纳米材料具有高表面能、多活性位点和高选择性等优点,在可见光催化降解污染物方面有着重要应用,近年来受到广泛关注.作为钼酸盐家族重要的一员,钼酸银在杀菌、表面增强拉曼光谱、气敏材料等方面均有重要应用,但其光催化性能却鲜见报道.这是由于它的光谱响应范围窄和广生载流子分离效率低所致.虽然近来有少量基于钼酸银的复合材料的光催化研究,但催化效果不佳.众所周知,作为自由电子体系,诸多金属纳米粒子,如贵金属、碱金属等,存在表面等离子体共振效应(SPR),使得贵金属,特别是Ag,Au等纳米粒子在可见区域有较强的吸收.利用这一特性,Awazu等将Ag纳米颗粒沉积在TiO2表面,创造性地将SPR应用于光催化反应,开发出在可见光谱区具有宽光谱吸收特征的Ag/TiO2.随后陆续合成出基于SPR效应的Ag@AgCl,Ag/Ag3PO4材料均具有良好的光催化性能.基于此,本文在十二烷基硫酸钠(SDS)的存在下,采用水热法一步合成了具有SPR效应的Ag/Ag2MoO4可见光催化材料,并利用X射线粉末衍射(XRD)、紫外可见漫反射(DRS)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)等技术对材料进行了表征.系统地探讨了体系pH值、反应时间、表面活性剂用量对产物的晶相和微观形貌等的影响.此外,还利用罗丹明B降解实验考察了上述合成条件对材料可见光催化活性的影响,并通过捕获剂实验深入地研究了起催化作用的活性物种.XRD结果表明,体系的pH值对材料的晶型有极大影响,随着pH由酸性变至中性、碱性,最终得到的钼酸银也由Ag2Mo2O7过渡到Ag2MoO4.SEM图显示在最优条件(pH为7,加入0.5 g SDS,160oC下水热14 h)下制得的钼酸银为八面体的Ag2MoO4,且其表面均匀地分布着Ag纳米颗粒,与XPS图谱结果一致.另外表面活性剂SDS的用量对所合成材料的形貌影响很大.本文可一步得到以八面体Ag2MoO4为主的Ag/Ag2MoO4复合材料,是因为SDS的疏水长链可以诱导Ag2MoO4的各向异性生长.DRS结果表明,Ag2MoO4八面体上Ag颗粒的引入使其在可见光区的吸收明显加强,因而它在可见光下催化降解罗丹明B降解反应活性增加.捕获剂实验结果表明,起决定性作用的活性物种是光生空穴,另外?OH也起了一定作用.     

具有SPR效应的Ag/Ag_2MoO_4材料在可见光区的光催化性能研究（英文）

作为一类新兴的光催化材料,钼酸盐纳米材料具有高表面能、多活性位点和高选择性等优点,在可见光催化降解污染物方面有着重要应用,近年来受到广泛关注.作为钼酸盐家族重要的一员,钼酸银在杀菌、表面增强拉曼光谱、气敏材料等方面均有重要应用,但其光催化性能却鲜见报道.这是由于它的光谱响应范围窄和广生载流子分离效率低所致.虽然近来有少量基于钼酸银的复合材料的光催化研究,但催化效果不佳.众所周知,作为自由电子体系,诸多金属纳米粒子,如贵金属、碱金属等,存在表面等离子体共振效应(SPR),使得贵金属,特别是Ag,Au等纳米粒子在可见区域有较强的吸收.利用这一特性,Awazu等将Ag纳米颗粒沉积在TiO_2表面,创造性地将SPR应用于光催化反应,开发出在可见光谱区具有宽光谱吸收特征的Ag/TiO_2.随后陆续合成出基于SPR效应的Ag@AgCl,Ag/Ag_3PO_4材料均具有良好的光催化性能.基于此,本文在十二烷基硫酸钠(SDS)的存在下,采用水热法一步合成了具有SPR效应的Ag/Ag_2MoO_4可见光催化材料,并利用X射线粉末衍射(XRD)、紫外可见漫反射(DRS)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)等技术对材料进行了表征.系统地探讨了体系pH值、反应时间、表面活性剂用量对产物的晶相和微观形貌等的影响.此外,还利用罗丹明B降解实验考察了上述合成条件对材料可见光催化活性的影响,并通过捕获剂实验深入地研究了起催化作用的活性物种.XRD结果表明,体系的pH值对材料的晶型有极大影响,随着pH由酸性变至中性、碱性,最终得到的钼酸银也由Ag_2Mo_2O_7过渡到Ag_2MoO_4.SEM图显示在最优条件(pH为7,加入0.5g SDS,160℃下水热14 h)下制得的钼酸银为八面体的Ag_2MoO_4,且其表面均匀地分布着Ag纳米颗粒,与XPS图谱结果一致.另外表面活性剂SDS的用量对所合成材料的形貌影响很大.本文可一步得到以八面体Ag_2MoO_4为主的Ag/Ag_2MoO_4复合材料,是因为SDS的疏水长链可以诱导Ag_2MoO_4的各向异性生长.DRS结果表明,Ag_2MoO_4八面体上Ag颗粒的引入使其在可见光区的吸收明显加强,因而它在可见光下催化降解罗丹明B降解反应活性增加.捕获剂实验结果表明,起决定性作用的活性物种是光生空穴,另外·OH也起了一定作用.     

氧气催化氧化环己烷

本文系统综述了O₂氧化剂用于环己烷催化氧化体系的研究进展,包括金属配合物催化、金属纳米粒子催化、金属氧化物粒子催化、分子筛催化、碳材料催化、光促进催化、杂多酸催化、金属-有机骨架材料催化等。本文认为研究、开发以O₂为氧化剂,高活性高选择性的非均相环己烷催化氧化体系将成为今后环己烷催化氧化研究的主要方向,尤其是多金属甚至多元素复合体系。本综述不仅对开发高催化活性高选择性的环己烷催化氧化体系,改进目前工业上的环己醇环己酮制备工艺具有重要的参考价值,而且还对其他烃类C-H键和C-C键高效催化氧化体系甚至其他氧化体系的研究与开发也具有重要的参考价值。     

基于金属纳米簇的荧光传感平台的最新研究进展

荧光纳米生物传感平台由于具有灵敏度高、选择性好、操作简单、成本低、实时监测等特点,吸引了广泛的关注.近年来,随着纳米技术的飞速发展,具有纳米结构的材料(纳米材料)在生物传感领域显示出独特的优势.与传统材料相比,纳米材料显示出独特的物化性质,如光学、电学、机械、催化和磁性等.金属(如Au、Ag、Cu及其合金)纳米簇(MN...     

基于新的亚胺蒽醌生色离子载体的选择性碱土金属离子传感

基于亚胺蒽醌衍生的冠醚,合成得到一对新的生色离子载体1和2,其中化合物1显示对于 Ba2+ 和Ca2+离子的选择性生色传感,而2 则对Mg2+显示出高选择性与高灵敏性的“肉眼”识别性能。     

酶级联反应放大策略用于灵敏检测酸性磷酸酶

构建了一个新型酶级联反应体系用于灵敏检测酸性磷酸酶(ACP)。焦磷酸根离子(PPi)与Fe3+有很强的结合作用,阻碍了具有模拟过氧化物酶活性的普鲁士蓝纳米粒子(PBNPs)的生成。ACP可将底物PPi水解为PO_4~(3-),从而释放出Fe~(3+)。释放的Fe~(3+)与亚铁氰化钾(K_4[Fe(CN)_6])形成PBNPs,PBNPs可以催化过氧化氢(H_2O_2)产生羟基自由基(·OH),进而催化氧化特征底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB),使体系产生明显的颜色变化,同时伴随吸光度的变化。基于上述原理,构建了一种灵敏检测ACP的方法。结果表明,在3~20 U/L的浓度范围内,氧化TMB(oxTMB)的吸光度与ACP浓度呈较好的线性关系,检出限为0.8 U/L。本研究中,通过天然酶的催化反应产生纳米材料模拟酶构建的酶级联催化反应体系具有高效的信号放大作用,有望在生物传感领域发挥重要作用。     

磁性复合材料在表面增强拉曼光谱中的应用

表面增强拉曼散射(SERS)光谱具有灵敏度高、检测速度快及选择性好等优点。近年来SERS光谱被广泛地应用于分析化学、环境科学、生物传感和界面催化等领域。SERS基底的性能是SERS技术能否得到广泛应用的关键问题。磁性-等离子体纳米复合材料具有SERS活性高、磁分离速度快和稳定性高的特点,已成为材料研究领域的热点之一。从食品安全、环境保护、生物传感与医学诊断、有机污染物的光催化降解及反应监测、药品质量检测五个方面出发,综述了近年来磁性-等离子体纳米复合材料在SERS检测中的应用,对目前磁性-等离子体纳米复合材料作为SERS基底的应用所存在的问题进行了讨论,并展望了未来的研究发展方向。