半导体金属氧化物纳米酶-SERS基底的构筑及其动力学模型的建立用于监测模拟酶体系的催化过程
发布时间：2020-12-23 16:56
表面增强拉曼散射（SERS）是一种表征纳米材料表面吸附的分子结构特征的分子振动光谱,具有极高的检测灵敏度和选择性,可以进行微区与原位检测及无损检测。金属氧化物在许多领域都起着非常重要的作用,其优异的物理、磁学、光学、化学性质吸引了众多研究者的兴趣。Fe3O4纳米粒子被发现具有模拟酶活性后,金属氧化物作为运用于生物、医学、环境科学等领域。氧空位作为调节金属氧化物物理、化学性质的一种策略,不仅可以调控活性氧含量促进氧化还原反应的催化活性,而且对带隙也有一定的影响。一些缺陷态金属氧化物不仅具有SERS活性,还具有类氧化物酶催化活性。在本论文中,将氧空位成功引入到金属氧化物表面,构筑了一种缺陷态金属氧化物纳米酶SERS基底。利用SERS技术的原位检测的优势,实时监测纳米酶表面处的催化反应,成功建立了基于缺陷态金属氧化物的SERS-动力学模型,并揭示了其模拟酶机理,均取得良好结果。而后,提出了一种利用氧空位处的电子性质,原位还原生长Au纳米粒子（Au NPs）的方法,并成功复合上Au NPs。利用F-对该材料模拟酶活性的抑制作用,...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 金属氧化物
1.1.1 金属氧化物的概述
1.1.2 金属氧化物在催化中的应用
1.1.3 氧空位对金属氧化物催化的影响
1.2 表面增强拉曼光谱
1.2.1 表面增强拉曼光谱的概述
1.2.2 金属氧化物模拟酶SERS基底
1.2.3 金属氧化物模拟酶/贵金属复合物SERS基底
1.3 本论文的选题和研究内容
第二章 缺陷态半导体金属氧化物表面增强拉曼-动力学模型用于检测模拟酶-催化反应
2.1 前言
2.2 主要化学试剂及仪器
2.2.1 主要化学试剂
2.2.2 主要仪器
2.3 实验部分
2O4（R-MnCo2O4 纳米管）"> 2.3.1 合成富含氧空位的MnCo2O4（R-MnCo2O4 纳米管）
2O4纳米管表面的SERS活性"> 2.3.2 CV作为探针分子分析R-MnCo2O4纳米管表面的SERS活性
2O4纳米管的类氧化酶活性"> 2.3.3 UV-vis光谱法和SERS光谱法原位监测R-MnCo2O4纳米管的类氧化酶活性
2.3.4 UV-vis动力学检测
2.3.5 SERS动力学检测
2.3.6 抗坏血酸（AA）的检测
2.3.7 超氧自由基的检测
2O4和R-MnCo2O4纳米管吸附CV分子的紫外检测."> 2.3.8 MnCo2O4和R-MnCo2O4纳米管吸附CV分子的紫外检测.
2.3.9 时域有限差分法（FDTD）模拟
2.4 结果与讨论
2O4中空纳米管的制备与表征"> 2.4.1 R-MnCo2O4中空纳米管的制备与表征
2O4 and R-MnCo2O4 纳米管的SERS活性"> 2.4.2 MnCo2O4 and R-MnCo2O4 纳米管的SERS活性
2O4纳米管的类氧化物酶催化活性"> 2.4.3 R-MnCo2O4纳米管的类氧化物酶催化活性
2.5 小结
第三章 通过自还原过程构筑一种新型纳米酶-SERS体系用于氟离子的超灵敏检测
3.1 前言
3.2 主要化学试剂及仪器
3.2.1 主要化学试剂
3.2.2 主要仪器
3.3 实验部分
2O4纳米管"> 3.3.1 合成R-MnCo2O4纳米管
2O4/Au纳米管"> 3.3.2 通过自还原过程构筑R-MnCO2O4/Au纳米管
3.3.3 电子顺磁共振（EPR）检测
2O4/Au纳米管表面CV的 SERS活性"> 3.3.4 R-MnCO2O4/Au纳米管表面CV的 SERS活性
2O4/Au纳米管类过氧化物酶活性"> 3.3.5 通过SERS和 UV-vis光谱原位监测R-MnCO2O4/Au纳米管类过氧化物酶活性
3.3.6 通过SERS光谱进行F-检测
3.4 结果与讨论
3.4.1 形貌和表征
2O4/Au-TMB催化体系的机理研究"> 3.4.2 F-影响R-MnCo2O4/Au-TMB催化体系的机理研究
2O4/Au-TMB催化体系对于F-的超灵敏检测"> 3.4.3 R-MnCO2O4/Au-TMB催化体系对于F-的超灵敏检测
3.5 小结
结论
参考文献
发表论文及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属氧化物催化剂在多相催化中的重要性、特点和应用（英文）[J]. Jacques C.Védrine. Chinese Journal of Catalysis. 2019(11)
[2]导电高分子基类过氧化物酶:制备、协同增强性质及其应用（英文）[J]. 杨泽洲,王策,卢晓峰. Science China Materials. 2018(05)
[3]Functional Superoxide Dismutase Mimics Become Diverse: From Simple Compounds on Prebiotic Earth to Nanozymes[J]. Leon Bixenmann,Jiuyang He,Minmin Liang,Wolfgang Tremel. 生物化学与生物物理进展. 2018(02)
[4]氧空穴导致二氧化钒低温相带隙变窄[J]. 顾艳妮,吴小山. 物理学报. 2017(16)
[5]表面增强拉曼散射增强机理的部分研究进展[J]. 丁松园,吴德印,杨志林,任斌,徐昕,田中群. 高等学校化学学报. 2008(12)
本文编号：2934034
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 金属氧化物
1.1.1 金属氧化物的概述
1.1.2 金属氧化物在催化中的应用
1.1.3 氧空位对金属氧化物催化的影响
1.2 表面增强拉曼光谱
1.2.1 表面增强拉曼光谱的概述
1.2.2 金属氧化物模拟酶SERS基底
1.2.3 金属氧化物模拟酶/贵金属复合物SERS基底
1.3 本论文的选题和研究内容
第二章 缺陷态半导体金属氧化物表面增强拉曼-动力学模型用于检测模拟酶-催化反应
2.1 前言
2.2 主要化学试剂及仪器
2.2.1 主要化学试剂
2.2.2 主要仪器
2.3 实验部分
2O4（R-MnCo2O4 纳米管）"> 2.3.1 合成富含氧空位的MnCo2O4（R-MnCo2O4 纳米管）
2O4纳米管表面的SERS活性"> 2.3.2 CV作为探针分子分析R-MnCo2O4纳米管表面的SERS活性
2O4纳米管的类氧化酶活性"> 2.3.3 UV-vis光谱法和SERS光谱法原位监测R-MnCo2O4纳米管的类氧化酶活性
2.3.4 UV-vis动力学检测
2.3.5 SERS动力学检测
2.3.6 抗坏血酸（AA）的检测
2.3.7 超氧自由基的检测
2O4和R-MnCo2O4纳米管吸附CV分子的紫外检测."> 2.3.8 MnCo2O4和R-MnCo2O4纳米管吸附CV分子的紫外检测.
2.3.9 时域有限差分法（FDTD）模拟
2.4 结果与讨论
2O4中空纳米管的制备与表征"> 2.4.1 R-MnCo2O4中空纳米管的制备与表征
2O4 and R-MnCo2O4 纳米管的SERS活性"> 2.4.2 MnCo2O4 and R-MnCo2O4 纳米管的SERS活性
2O4纳米管的类氧化物酶催化活性"> 2.4.3 R-MnCo2O4纳米管的类氧化物酶催化活性
2.5 小结
第三章 通过自还原过程构筑一种新型纳米酶-SERS体系用于氟离子的超灵敏检测
3.1 前言
3.2 主要化学试剂及仪器
3.2.1 主要化学试剂
3.2.2 主要仪器
3.3 实验部分
2O4纳米管"> 3.3.1 合成R-MnCo2O4纳米管
2O4/Au纳米管"> 3.3.2 通过自还原过程构筑R-MnCO2O4/Au纳米管
3.3.3 电子顺磁共振（EPR）检测
2O4/Au纳米管表面CV的 SERS活性"> 3.3.4 R-MnCO2O4/Au纳米管表面CV的 SERS活性
2O4/Au纳米管类过氧化物酶活性"> 3.3.5 通过SERS和 UV-vis光谱原位监测R-MnCO2O4/Au纳米管类过氧化物酶活性
3.3.6 通过SERS光谱进行F-检测
3.4 结果与讨论
3.4.1 形貌和表征
2O4/Au-TMB催化体系的机理研究"> 3.4.2 F-影响R-MnCo2O4/Au-TMB催化体系的机理研究
2O4/Au-TMB催化体系对于F-的超灵敏检测"> 3.4.3 R-MnCO2O4/Au-TMB催化体系对于F-的超灵敏检测
3.5 小结
结论
参考文献
发表论文及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属氧化物催化剂在多相催化中的重要性、特点和应用（英文）[J]. Jacques C.Védrine. Chinese Journal of Catalysis. 2019(11)
[2]导电高分子基类过氧化物酶:制备、协同增强性质及其应用（英文）[J]. 杨泽洲,王策,卢晓峰. Science China Materials. 2018(05)
[3]Functional Superoxide Dismutase Mimics Become Diverse: From Simple Compounds on Prebiotic Earth to Nanozymes[J]. Leon Bixenmann,Jiuyang He,Minmin Liang,Wolfgang Tremel. 生物化学与生物物理进展. 2018(02)
[4]氧空穴导致二氧化钒低温相带隙变窄[J]. 顾艳妮,吴小山. 物理学报. 2017(16)
[5]表面增强拉曼散射增强机理的部分研究进展[J]. 丁松园,吴德印,杨志林,任斌,徐昕,田中群. 高等学校化学学报. 2008(12)
本文编号：2934034
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2934034.html
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