氮摻雜多孔碳復(fù)合鉑納米材料制備及其模擬過氧化物酶性能研究.pdf

1、過氧化氫(H2O2)作為生化過程中的重要中間物質(zhì)，其低濃度有利于調(diào)節(jié)免疫細胞激活等生理過程，但高濃度則會產(chǎn)生過多的活性氧自由基導(dǎo)致細胞癌變等危害行為，因此快速靈敏的檢測H2O2對于生物醫(yī)學(xué)具有重要的意義。天然過氧化物酶雖然對H2O2檢測催化效率高、專一性強，但其較差的穩(wěn)定性、苛刻的反應(yīng)條件等缺陷限制了自身的發(fā)展，促使人們將目光逐漸轉(zhuǎn)向于合成模擬過氧化物酶以取代天然過氧化物酶。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米材料模擬過氧化物酶的研究受到人們的廣泛

2、關(guān)注，特別是碳基材料和貴金屬納米材料及其復(fù)合材料成為研究的熱點。
　　基于氮摻雜多孔碳(pCxN1-x)和鉑基納米粒子(Pt-BNPs)的模擬過氧化物酶性質(zhì)，本文構(gòu)建了全新的納米材料模擬酶體系，研究了pCxN1-x及其鉑基納米復(fù)合材料(Pt-pCxN1-x)的模擬過氧化物酶活性，探討了催化動力學(xué)過程，并完成了對H2O2的檢測。論文的主要研究內(nèi)容為以下三個方面:
　　1.采用硬模板法通過納米碳酸鈣對三聚氰胺甲醛樹脂進行造孔，合

3、成了pCxN1-x，并利用電鏡、X-射線衍射、氮氣吸附/脫附、熱重等手段對其形貌和結(jié)構(gòu)組成進行了表征。采用鄰苯二胺顯色體系研究發(fā)現(xiàn)pCxN1-x具有模擬過氧化物酶的活性。通過探討pH、溫度、底物濃度等因素對其催化活性的影響，發(fā)現(xiàn)催化反應(yīng)的最佳pH為3.0，最適溫度為55℃，鄰苯二胺和H2O2的最適濃度分別為800μmol/L和50 mmol/L。并且pCxN1-x的催化過程符合米氏方程，確定了其米氏常數(shù)Km和最大反應(yīng)速率Vmax。pCx

4、N1-x對H2O2檢測的線性范圍為0.01mmol/L-0.1 mmol/L，檢測限為3.5μmol/L。
　　2.通過微波輔助加熱一步原位合成Pt-pCxN1-x納米復(fù)合材料，采用透射電鏡、SEM-EDS映射、X-射線光電子能譜、氮氣吸附/脫附、拉曼光譜等表征其形貌和組成。通過3，3'，5，5'-四甲基聯(lián)苯胺和H2O2的顯色體系，驗證了Pt-pCxN1-x納米復(fù)合物的模擬過氧化物酶活性。在其催化動力學(xué)過程和米氏常數(shù)的研究過程中發(fā)