多功能纳米酶Ag/PANI的制备与性能研究
发布时间：2021-12-24 13:05
表面增强拉曼散射（SERS）是利用金属或金属纳米颗粒作为检测基底的一种分析测试技术,可用于表征分子振动的信息,具有良好的再现性和稳定性。纳米酶是一种具有催化功能的纳米材料,近年来,纳米材料模拟酶催化活性的研究发展迅速,引起了生物学、医学等学科的广泛研究兴趣。与天然酶不同的是纳米酶能够避免生物酶易失活的弱点,在水或缓冲溶液中表现出较高的稳定性和良好的催化性能,可调催化活性和制备方法简单的特点,使其在分析催化化学和酶动力学领域具有广泛的应用前景。目前SERS技术与模拟生物酶催化活性相结合的研究十分有限,大部分纳米酶的研究采用紫外可见吸收光谱对纳米酶催化性能进行分析,检测手法比较单一。通过一步自组装氧化还原聚合法制备聚苯胺（PANI）基体中的Ag纳米颗粒,在苯胺的聚合过程中,利用AgNO3和3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）作为氧化剂和结构诱导剂,在还原AgNO3的同时进行苯胺的氧化聚合,制备出了具有SERS增强性能,且具有模拟过氧化物酶和葡萄糖氧化酶两种模拟酶活性的Ag/PANI纳米复合材料。经过研究发现,这种纳米复合材料不仅可以作为单独的过氧...
【文章来源】：光谱学与光谱分析. 2020,40(11)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
酶活性研究中各物质的添加顺序示意图
使用扫描电子显微镜(SEM)对纳米复合材料的微观形貌进行表征。 图2显示了Ag/PANI在不同放大倍数下的SEM图像, 放大倍数为25×103和50×103时[如图2(a)和(b)所示], 可以看出纳米颗粒基本呈现球型, 且大小均一, 分散性良好, 类似蜂巢状分布。 当放大倍数进一步增大时如图2(c,d)所示, 可以看出纳米颗粒大小在50 nm左右, 分布均匀, 呈现石榴状。 相比之下Au/PANI纳米复合材料颗粒较大, 大多呈现棒状, 少量呈现椭圆状, 大小约在2 μm左右。 此外, 本文通过EDS能谱扫描进一步验证了纳米颗粒是PANI和Ag的复合材料, 如图2(e)能谱图所示, 纳米颗粒是由C, N和Ag元素组成。2.2 模拟过氧化物酶活性的研究
为了进一步检测Ag/PANI作为过氧化物酶催化氧化TMB的活性, 选取浓度更低的H2O2(10-1～10-6 mol·L-1)与TMB反应, 并进行拉曼光谱测试, 结果如图5(a)所示, 可以看出oxTMB的拉曼峰仍然清晰, 且没有发生光谱干扰等现象, 通过1 189, 1 334和1 611 cm-1处oxTMB的拉曼峰强度折线图可以看出在很大范围内, 呈现良好的线性关系如图5(b)所示, 特别是1 334 cm-1处拉曼峰的强度。 为了进一步验证Ag/PANI的活性优于Au/PANI, 对两种纳米颗粒与不同浓度的H2O2进行TMB显色反应, 并进行拉曼光谱测试, 取1 611 cm-1处的拉曼峰值进行拟合。 结果表明, Ag/PANI比Au/PANI具有更优异的催化活性, 这可能是由于在一步氧化还原聚合法中, 金纳米颗粒与PANI发生络合作用导致的纳米颗粒较大, 从而影响了纳米颗粒的催化效果。2.3 葡萄糖酶活性的研究
【参考文献】：
期刊论文
[1]配体调控石墨烯量子点催化活性的RRS法测定Na+[J]. 王海东,温桂清,蒋治良. 光谱学与光谱分析. 2018(S1)
[2]纳米酶在肿瘤催化诊疗方面的应用（英文）[J]. 杨博文,陈雨,施剑林. 生物化学与生物物理进展. 2018(02)
[3]纳米酶及其细胞活性氧调控[J]. 董海姣,张弛,范瑶瑶,张薇,顾宁,张宇. 生物化学与生物物理进展. 2018(02)
[4]纳米酶:新一代人工模拟酶[J]. 阎锡蕴. 生物化学与生物物理进展. 2018(02)
[5]纳米复合材料固定化酶的研究进展[J]. 相欣然,黄和,胡燚. 无机化学学报. 2017(01)
[6]Ag/PANI/Fe2O3复合纳米粒子的合成与催化性能[J]. 张霞,陈莉,周春彬. 无机化学学报. 2010(11)
[7]聚苯胺复合材料研究进展[J]. 邓建国,王建华,龙新平,彭宇行. 高分子通报. 2002(03)
[8]聚苯胺及其复合材料研究现状[J]. 汪晓芹,廖晓兰,周安宁,李侃社. 应用化工. 2001(01)
本文编号：3550537
【文章来源】：光谱学与光谱分析. 2020,40(11)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
酶活性研究中各物质的添加顺序示意图
使用扫描电子显微镜(SEM)对纳米复合材料的微观形貌进行表征。 图2显示了Ag/PANI在不同放大倍数下的SEM图像, 放大倍数为25×103和50×103时[如图2(a)和(b)所示], 可以看出纳米颗粒基本呈现球型, 且大小均一, 分散性良好, 类似蜂巢状分布。 当放大倍数进一步增大时如图2(c,d)所示, 可以看出纳米颗粒大小在50 nm左右, 分布均匀, 呈现石榴状。 相比之下Au/PANI纳米复合材料颗粒较大, 大多呈现棒状, 少量呈现椭圆状, 大小约在2 μm左右。 此外, 本文通过EDS能谱扫描进一步验证了纳米颗粒是PANI和Ag的复合材料, 如图2(e)能谱图所示, 纳米颗粒是由C, N和Ag元素组成。2.2 模拟过氧化物酶活性的研究
为了进一步检测Ag/PANI作为过氧化物酶催化氧化TMB的活性, 选取浓度更低的H2O2(10-1～10-6 mol·L-1)与TMB反应, 并进行拉曼光谱测试, 结果如图5(a)所示, 可以看出oxTMB的拉曼峰仍然清晰, 且没有发生光谱干扰等现象, 通过1 189, 1 334和1 611 cm-1处oxTMB的拉曼峰强度折线图可以看出在很大范围内, 呈现良好的线性关系如图5(b)所示, 特别是1 334 cm-1处拉曼峰的强度。 为了进一步验证Ag/PANI的活性优于Au/PANI, 对两种纳米颗粒与不同浓度的H2O2进行TMB显色反应, 并进行拉曼光谱测试, 取1 611 cm-1处的拉曼峰值进行拟合。 结果表明, Ag/PANI比Au/PANI具有更优异的催化活性, 这可能是由于在一步氧化还原聚合法中, 金纳米颗粒与PANI发生络合作用导致的纳米颗粒较大, 从而影响了纳米颗粒的催化效果。2.3 葡萄糖酶活性的研究
【参考文献】：
期刊论文
[1]配体调控石墨烯量子点催化活性的RRS法测定Na+[J]. 王海东,温桂清,蒋治良. 光谱学与光谱分析. 2018(S1)
[2]纳米酶在肿瘤催化诊疗方面的应用（英文）[J]. 杨博文,陈雨,施剑林. 生物化学与生物物理进展. 2018(02)
[3]纳米酶及其细胞活性氧调控[J]. 董海姣,张弛,范瑶瑶,张薇,顾宁,张宇. 生物化学与生物物理进展. 2018(02)
[4]纳米酶:新一代人工模拟酶[J]. 阎锡蕴. 生物化学与生物物理进展. 2018(02)
[5]纳米复合材料固定化酶的研究进展[J]. 相欣然,黄和,胡燚. 无机化学学报. 2017(01)
[6]Ag/PANI/Fe2O3复合纳米粒子的合成与催化性能[J]. 张霞,陈莉,周春彬. 无机化学学报. 2010(11)
[7]聚苯胺复合材料研究进展[J]. 邓建国,王建华,龙新平,彭宇行. 高分子通报. 2002(03)
[8]聚苯胺及其复合材料研究现状[J]. 汪晓芹,廖晓兰,周安宁,李侃社. 应用化工. 2001(01)
本文编号：3550537
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