氮掺杂多孔碳复合铂纳米材料制备及其模拟过氧化物酶性能研究

发布时间：2019-11-27 18:31

【摘要】：过氧化氢(H2O2)作为生化过程中的重要中间物质,其低浓度有利于调节免疫细胞激活等生理过程,但高浓度则会产生过多的活性氧自由基导致细胞癌变等危害行为,因此快速灵敏的检测H2O2对于生物医学具有重要的意义。天然过氧化物酶虽然对H2O2检测催化效率高、专一性强,但其较差的稳定性、苛刻的反应条件等缺陷限制了自身的发展,促使人们将目光逐渐转向于合成模拟过氧化物酶以取代天然过氧化物酶。随着纳米技术的发展,纳米材料模拟过氧化物酶的研究受到人们的广泛关注,特别是碳基材料和贵金属纳米材料及其复合材料成为研究的热点。基于氮掺杂多孔碳(pCxN1-x)和铂基纳米粒子(Pt-BNPs)的模拟过氧化物酶性质,本文构建了全新的纳米材料模拟酶体系,研究了pCxN1-x及其铂基纳米复合材料(Pt-pCxN1-x)的模拟过氧化物酶活性,探讨了催化动力学过程,并完成了对H2O2的检测。论文的主要研究内容为以下三个方面:1.采用硬模板法通过纳米碳酸钙对三聚氰胺甲醛树脂进行造孔,合成了pCxN1-x,并利用电镜、X-射线衍射、氮气吸附/脱附、热重等手段对其形貌和结构组成进行了表征。采用邻苯二胺显色体系研究发现pCxN1-x具有模拟过氧化物酶的活性。通过探讨pH、温度、底物浓度等因素对其催化活性的影响,发现催化反应的最佳pH为3.0,最适温度为55°C,邻苯二胺和H2O2的最适浓度分别为800μmol/L和50 mmol/L。并且pCxN1-x的催化过程符合米氏方程,确定了其米氏常数Km和最大反应速率Vmax。pCxN1-x对H2O2检测的线性范围为0.01mmol/L-0.1 mmol/L,检测限为3.5μmol/L。2.通过微波辅助加热一步原位合成Pt-pCxN1-x纳米复合材料,采用透射电镜、SEM-EDS映射、X-射线光电子能谱、氮气吸附/脱附、拉曼光谱等表征其形貌和组成。通过3,3‘,5,5‘-四甲基联苯胺和H2O2的显色体系,验证了Pt-pCxN1-x纳米复合物的模拟过氧化物酶活性。在其催化动力学过程和米氏常数的研究过程中发现,Pt-pCxN1-x相比于单一组分有增强的过氧化物模拟酶活性。3.基于Pt-pCxN1-x纳米复合材料的模拟过氧化物酶活性,构建了以其为电极材料的无酶电化学传感器。检测H2O2的线性范围为0.025 mmol/L-5.725 mmol/L,检测限为2.29μmol/L。采用加标回收的方法测定消毒胎牛血清中的H2O2,所有样品的加标回收率在99.65%~102.07%,相对标准偏差均小于3.0%。
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 徐朗莱,叶茂炳;过氧化物酶活力连续记录测定法[J];南京农业大学学报;1989年03期

2 周远明,张媛媛,刘均洪;利用苯胺检测过氧化物酶活力的方法[J];青岛科技大学学报(自然科学版);2003年05期

3 严群,张建国,徐芝勇;大豆过氧化物酶研究进展[J];中国粮油学报;2005年03期

4 孙立水;高强;;过氧化物酶的应用研究进展[J];化工技术与开发;2006年12期

5 王刊;王菊芳;;辣根过氧化物酶在亲水性离子液体中的活性与稳定性研究[J];分子催化;2009年01期

6 陆应钰;杨佩娟;李耐菲;谢书莺;黄缨;费锦鑫;黄中祥;冯宝山;卓尚杨;;高纯过氧化物酶的大规模工业生产的新工艺[J];生化通讯;1980年05期

7 吴恭恒;;橡胶白根病树根内部漆酶和过氧化物酶活力的测定[J];热带作物译丛;1977年04期

8 王璋 ,陆伯勋;绿芦笋中可溶态和结合态过氧化物酶的鉴定[J];无锡轻工业学院学报;1983年04期

9 颜丽英,朱天玑,陈家汉;硫酸厂的空气对植物叶片中过氧化物酶的影响[J];环境科学;1985年02期

10 慈云祥,王芳;过氧化物酶模拟酶催化荧光反应的研究(Ⅰ)——MnTPPS_4-HVA-H_2O_2体系[J];高等学校化学学报;1989年03期

相关会议论文 前10条

1 韩涛;李丽萍;;果实和蔬菜中的过氧化物酶[A];21世纪人类食品面临的新问题学术论文集[C];2001年

2 张一帅;胡长平;张国刚;李健哲;柏勇平;李元建;彭军;;血管过氧化物酶在心肌缺血-再灌注损伤中的作用和机制[A];湖南省首届生理—药理科学青年论坛论文摘要汇编[C];2009年

3 吴元喜;郑海;;利用双水相萃取方法提取纯化过氧化物酶[A];湖北省暨武汉市生物化学与分子生物学学会第八届第十七次学术年会论文汇编[C];2007年

4 史晓儒;李玉英;张政;王转花;;苦荞麸皮中一种过氧化物酶的纯化及部分性质研究[A];2004年全国生物技术学术研讨会论文集[C];2004年

5 吴军发;吴毅;胡永善;;过氧化物酶增殖物激活受体-γ与肥胖的关系研究进展[A];中国康复医学会第四届会员代表大会暨第三届中国康复医学学术大会论文汇编[C];2001年

6 宋永海;汪莉;任春波;刘志国;魏刚;王丽;孙兰兰;朱果逸;李壮;;基于固定在DNA网络膜中的辣根过氧化物酶的新型过氧化氢传感器的研制[A];中国蛋白质组学第三届学术大会论文摘要[C];2005年

7 刘建忠;王腾利;宋海燕;周少君;计亮年;;改善辣根过氧化物酶的催化活性的分子工程的研究[A];第七届全国酶学学术讨论会论文摘要集[C];2004年

8 丁宝莲;张孝琪;颜季琼;;共价结合于壁的过氧化物酶的调节作用[A];中国细胞生物学学会第五次会议论文摘要汇编[C];1992年

9 鲜于运雷;王卓;蒋兴宇;;辣根过氧化物酶用于铜离子的可视化分析[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第03分会：分析可视化及交叉学科新方法[C];2014年

10 姜静;郭晓红;李慧玉;王玉成;王柏臣;杨传平;;柽柳过氧化物酶基因的序列分析及功能验证[A];东北三省及内蒙古地区遗传学研究进展学术研讨会论文汇编[C];2009年

相关博士学位论文 前3条

1 王中华;细胞色素c向过氧化物酶结构—功能的转化研究[D];复旦大学;2007年

2 李畅;基于天然，

本文编号：2566715