贵金属铂基合金纳米结构及生化检测应用

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贵金属纳米结构因其独特的光学性质和优良的催化活性而备受关注。其光学性质和催化性质与颗粒尺寸、形貌、结构和组分密切相关。其中组分调控通过改变电子结构可以带来更大的调控空间。本论文研究了PtAg合金纳米结构类酶活性的组分调控和PtCu合金结构形貌及组分对催化性质的影响。探索了Ag、 Cu等光学活性金属的引入对合金的局域表面等离激元共振性质(LSPR)的影响,并研究了激光加热对PtAg抗菌性能及PtCu催化中的光催化的影响。本论文分为六章,主要内容如下:  第一章主要综述了d带中心对催化性质的影响以及基于等离激元增强的催化研究方面的一些进展。  第二章以Au@Pt为模型体系,引入具有光学活性的Ag,通过Pt的诱导成功在金纳米棒上得到了岛状结构的银铂纳米合金壳(Au@PtAg NRs)。发现Au@PtAg纳米棒的类酶活性对组分表现出依赖性,研究了合金组分和酶动力学参数之间的关系。并且利用合金纳米棒的类酶活性实现了对过氧化氢以及葡萄糖的检测。  第三章则从Ag作为抗菌材料的角度,研究了PtAg合金中Pt的引入对Ag抗菌活性的影响。发现了抗菌活性对组分具有依赖性,在合适的Ag/Pt比例下,合金纳米结构的抗菌活性要比纯Ag还要好。Pt的引入可以增强合金的化学稳定性,为长效杀菌提供了应用前景。另外,还研究了不同包覆和激光加热对抗菌活性的影响,为光热增强的抗菌材料的研究提供了方向。  第四章以Au@Pt为模型体系,引入光学活性的Cu,通过Pt的诱导实现了岛状PtCu合金在金纳米棒表面的可控生长。发现改变Cu/Pt的量,可以调控合金岛在金纳米棒表面的沉积模式发生从均匀沉积到头部沉积为主的改变。另外,Cu的引入使得对底物的催化出现了选择性。利用PtCu纳米结构的SPR特性,与激光照射相结合,研究了等离激元增强对催化带来的影响。  第五章以四甲基联苯胺为显色底物,考察了引入铜后,纳米结构同酶动力学参数之间的关系。利用Au@PtCu的类过氧化物酶活性,取代传统酶联免疫反应中的辣根过氧化物酶,建立了一种对目标蛋白分子进行高灵敏度检测的方法。  第六章对本论文所取得的研究结果进行了汇总并指出了未来可能的研究方向。  
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