碳點(diǎn)的合成與分離以及MOFs與酶相互作用的研究.pdf

1、碳點(diǎn)(CDs)作為碳納米材料家族中的成員，由于具有激發(fā)波長(zhǎng)依賴性和上轉(zhuǎn)換發(fā)光性等優(yōu)勢(shì)，已成為一種新的類似量子點(diǎn)的熒光納米材料。碳點(diǎn)的這種發(fā)光特性可能與它的尺寸分布有關(guān)，因此我們?cè)噲D將碳點(diǎn)中不同尺寸的組分分離，并探究發(fā)光特性與尺寸大小的關(guān)系。金屬有機(jī)骨架(MOFs)在材料科學(xué)領(lǐng)域中已經(jīng)引起人們廣泛關(guān)注，它的熱和機(jī)械穩(wěn)定性以及較大的孔隙容積使其在選擇性催化、傳感器和高效氣體儲(chǔ)存等先進(jìn)的應(yīng)用方面具有潛在的價(jià)值。大的孔隙結(jié)構(gòu)和較高的比表面積使其

2、有望成為固定蛋白質(zhì)的理想載體。本文首先采用水熱法合成幾種不同的CDs，并對(duì)其進(jìn)行表征;通過(guò)葡聚糖凝膠層析柱對(duì)低量子產(chǎn)率的碳點(diǎn)進(jìn)行尺寸分離;然后對(duì)MOFs材料與目標(biāo)物質(zhì)辣根過(guò)氧化物酶（HRP）相互作用進(jìn)行了研究，主要包括以下兩部分的內(nèi)容:
　　1、CDs的制備與分離
　　用檸檬酸鈉與醋酸銨作為反應(yīng)物，水熱法合成碳點(diǎn)，并優(yōu)化了最佳的醋酸銨量、時(shí)間以及溫度等實(shí)驗(yàn)條件。再以有機(jī)物檸檬酸鈉和乙二胺作為反應(yīng)原料，采用水熱合成的方法制備了

3、量子產(chǎn)率為4.7％的CDs，對(duì)其進(jìn)行FT-IR、UV-Vis和熒光等光譜表征，研究它的發(fā)光性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該CDs具有明顯的波長(zhǎng)調(diào)制性和上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性，進(jìn)一步通過(guò)不同規(guī)格（Sephadex G-50和Sephadex G-10）的葡聚糖凝膠層析柱對(duì)CDs不同尺寸的組分進(jìn)行分離，Sephadex G-10的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)分離前后的不同組分的激發(fā)波長(zhǎng)、發(fā)射波長(zhǎng)和量子產(chǎn)率具有明顯改變，說(shuō)明柱層析技術(shù)能基本實(shí)現(xiàn)碳點(diǎn)中不同尺寸組分的分離，并且證明碳點(diǎn)

4、的發(fā)光性質(zhì)與其尺寸有關(guān)。
　　2、MOFs與HRP相互作用的研究
　　以多孔材料MOFs為固定化載體，HRP為目標(biāo)酶，采用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)檢測(cè)特定波長(zhǎng)下目標(biāo)物質(zhì)的吸光度值。首先研究了MOFs對(duì)HRP的吸附作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明HRP能很好地吸附在MOFs上，固定化效率較高(77.76％);采用氮?dú)馕?脫附和FT-IR手段對(duì)固載HRP前后的MOFs進(jìn)行表征，進(jìn)一步證實(shí)了HRP不僅能吸附于MOFs表面，并能進(jìn)入到MOFs的孔道