本文選題：QG@PDA + 銅離子��； 參考：《曲阜師范大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：化學(xué)生物傳感器具有設(shè)計(jì)簡單、操作方便、價(jià)格低廉、靈敏度高、易于攜帶和檢測快速等優(yōu)點(diǎn)。本論文基于球形石墨烯(QG)和血紅素(Hem),分別結(jié)合多巴胺(DA)和蛋白質(zhì),發(fā)展了石墨烯@聚多巴胺(QG@PDA)熒光材料的制備方法及其用于銅離子的熒光分析、石墨烯-血紅素納米模擬酶的制備方法及其用于環(huán)境毒物的降解、以及以血紅素與牛血清白蛋白為材料制備模擬酶的方法并考察了其催化性能。(1)發(fā)展了一種基于石墨烯@聚多巴胺材料的熒光傳感器并用于銅離子的分析(第二章)。以球狀QG納米材料作為支架,在微波條件下,采用過氧化氫氧化多巴胺形成的聚多巴胺膜,合成了熒光QG@PDA納米復(fù)合材料。結(jié)果表明,QG@PDA納米復(fù)合材料的熒光強(qiáng)度是PDA強(qiáng)度的1.5倍,而銅離子對其的猝滅程度是對PDA猝滅程度的2倍;通過對QG@PDA納米復(fù)合材料和PDA納米顆粒的熒光特性以及銅離子猝滅程度的對比,考察了QG@PDA納米復(fù)合材料檢測銅離子的性能,實(shí)現(xiàn)了對廢水中銅離子的快速檢測,檢測范圍為25 nM-50μM。此外,QG@PDA納米材料尚可用于細(xì)胞成像,為活體中銅離子的檢測提供了一個(gè)新思路。(2)基于血紅素、金納米簇、和球形石墨烯的磁性復(fù)合模擬酶的制備及其用于環(huán)境毒物的降解(第三章)。以氯化血紅素為穩(wěn)定劑和還原劑,一鍋式反應(yīng)合成了具有過氧化物酶催化活性的高穩(wěn)定性血紅素-金(Hem-Au)納米復(fù)合材料,并研究了其結(jié)構(gòu)和催化活性,進(jìn)而將此復(fù)合材料與球形石墨烯、Fe3O4和海藻酸鈉(SA)相結(jié)合,并滴入氯化鈣溶液,形成(SA-Hem-Au-QG-Fe3O4)磁性復(fù)合模擬酶,并系統(tǒng)地研究了其催化活性。結(jié)果表明,與血紅素相比,該磁性模擬酶具有更高的催化活性。此外,系統(tǒng)地研究了磁性模擬酶對染料的催化降解活性,發(fā)現(xiàn)其對亞甲基藍(lán)和羅丹明B等有機(jī)染料具有良好的降解性能,該磁性模擬酶可采用磁鐵吸取進(jìn)行回收和重復(fù)利用,可望廣泛地應(yīng)用于環(huán)境毒物的降解。(3)通過活化氯化血紅素上羧基,使之與牛血清白蛋白(BSA)中氨基酸殘基交聯(lián),制備了一種血紅素-牛血清白蛋白(Hem-BSA)模擬酶(第四章)。采用比色法系統(tǒng)地研究了該模擬酶與氯化血紅素的催化活性及其反應(yīng)動力學(xué)。研究表明,與氯化血紅素相比,所制得的Hem-BSA模擬酶不僅獲得了更高的催化性能(催化活性約是氯化血紅素的4倍),而且獲得了更高的反應(yīng)底物親和性;采用該模擬酶實(shí)現(xiàn)了對過氧化氫的檢測,獲得線性檢測范圍為0.015-2.5 mM;這種將過氧化物酶催化活性中心與蛋白質(zhì)復(fù)合制備模擬酶的途徑,為制備高催化活性的生物模擬酶提供了新思路,可望進(jìn)一步推廣于各類模擬酶的制備與催化應(yīng)用領(lǐng)域。
[Abstract]:Chemical biosensor has the advantages of simple design, convenient operation, low price, high sensitivity, easy to carry and rapid detection. In this paper, based on spherical graphene (QG) and heme hemin (hemin), combined with dopamine (DAA) and protein respectively, the preparation method of graphene @ polydopamine QG @ PDAs and its application in the fluorescence analysis of copper ions were developed. Preparation of graphene-heme nanomimetic enzyme and its application in degradation of environmental poisons, A fluorescent sensor based on graphene @ polydopamine was developed and used for the analysis of copper ions. The fluorescent QG@PDA nanocomposites were synthesized using spherical QG nanomaterials as scaffolds and polydopamine films formed by oxidation of dopamine with hydrogen peroxide under microwave conditions. The results show that the fluorescence intensity of QG @ PDA nanocomposites is 1.5 times of that of PDA, and the quenching degree of copper ion is 2 times that of PDA. By comparing the fluorescence characteristics of QG@PDA nanocomposites and PDA nanoparticles and the quenching degree of copper ions, the properties of QG@PDA nanocomposites for copper ion detection were investigated, and the rapid detection of copper ions in wastewater was achieved. The detection range was 25 nM-50 渭 m. In addition, QG @ PDA nanomaterials can be used for cell imaging, providing a new idea for the detection of copper ions in vivo. Preparation of magnetic complex mimic enzyme and its application in the degradation of environmental toxicants (Chapter 3). Using hemin as stabilizer and reducing agent, a high stability heme-gold heme-Au-composite with peroxidase catalytic activity was synthesized by one-pot reaction, and its structure and catalytic activity were studied. Furthermore, the composite was combined with spherical graphene (Fe3O4) and sodium alginate (SA), and then dripped into calcium chloride solution to form a magnetic complex mimic enzyme, and its catalytic activity was systematically studied. The results showed that the magnetic mimic enzyme had higher catalytic activity than heme. In addition, the catalytic degradation of dyes by magnetic mimic enzyme was systematically studied. It was found that magnetic mimic enzyme had good degradation performance for organic dyes such as methylene blue and rhodamine B. the magnetic mimic enzyme could be recovered and reused by magnets. A heme-bovine serum albumin (BSA) mimic enzyme was prepared by activating the carboxyl group of hemin and crosslinking it with amino acid residues in bovine serum albumin (BSA). The catalytic activity and reaction kinetics of the mimic enzyme with hemin were systematically studied by colorimetric method. The results showed that compared with hemin, the Hem-BSA mimic enzyme not only obtained higher catalytic performance (the catalytic activity was about 4 times of hemin, but also obtained higher substrate affinity; A linear detection range of 0.015-2.5 mm was obtained by using the mimic enzyme to detect hydrogen peroxide, which is a way of synthesizing the mimic enzyme by combining the catalytic active center of peroxidase with protein. It provides a new idea for the preparation of biologic mimic enzymes with high catalytic activity and is expected to be applied to the preparation and application of various kinds of mimic enzymes.
【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O657.3

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本文編號：1896631