【摘 要】
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碳点（Carbon dots,简称CDs）具有无毒、水溶性好、表面官能团丰富、光电性能优异等特点,在化学传感和能源催化等方面表现出广阔的应用前景。论文合成了一种具有光照氧化酶活性的碳点,基于氧化酶底物（TMB）能够被碳点光催化氧化生成有特征吸收的蓝色产物TMBox,构建了 CDs-TMB-light反应体系,并应用于谷胱甘肽的检测;鉴于石墨相氮化碳（g-C3N4）自身的光生电荷复合速率快、迁移速率
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碳点（Carbon dots,简称CDs）具有无毒、水溶性好、表面官能团丰富、光电性能优异等特点,在化学传感和能源催化等方面表现出广阔的应用前景。论文合成了一种具有光照氧化酶活性的碳点,基于氧化酶底物（TMB）能够被碳点光催化氧化生成有特征吸收的蓝色产物TMBox,构建了 CDs-TMB-light反应体系,并应用于谷胱甘肽的检测;鉴于石墨相氮化碳（g-C3N4）自身的光生电荷复合速率快、迁移速率缓慢,限制其光催化活性,将合成的CDs和尿素通过一步热聚合反应,合成复合光催化剂g-C3N4/x CDs,增强其光催化分解水产氢性能。具体研究结果如下:1.以甲酰胺为溶剂、谷胱甘肽和聚乙烯亚胺为反应物,通过溶剂热反应合成了具有可见光响应的水溶性碳点（CDs）。通过评价CDs光催化氧化TMB和OPD两种氧化酶底物,研究了 CDs的光响应氧化酶活性。结果表明,光催化过程中产生的O2·-和1O2是氧化TMB的主要活性氧物质,且氧化酶活性可以通过光的开启和关闭来控制;与天然辣根过氧化物酶相比,碳点氧化酶模拟物表现出较低的Km值（0.059mM）和相对较高的vmax值（8.6*10-8M·s-1）。基于谷胱甘肽（GSH）对CDs光响应氧化酶活性的抑制作用,构建了比色检测体系CDs-TMB-light,实现了对谷胱甘肽的有效、灵敏、选择性检测,在1-20μM范围内具有良好的线性关系（R2=0.994）,最低检测限为0.703 μM（S/N=3）。将其应用于实际样品中GSH的检测,表现出了良好的检测能力,为GSH的检测提供了新的平台。2.通过CDs和尿素热共聚成功合成了碳点修饰的石墨相氮化碳复合催化剂（g-C3N4/x CDs）。通过相关表征研究了复合光催化剂的结构和光电性能,并考察了其光催化产氢活性。结果表明,碳点修饰可提高g-C3N4/x CDs的比表面积,增强对可见光的吸收和扩展利用;修饰的CDs与g-C3N4之间以酰胺键相连接,促进了光生电荷载流子的分离和传输;CDs的修饰量对g-C3N4/x CDs的光催化产氢活性有显著影响,g-C3N4/6%CDs呈现出最优的光催化析氢性能,产氢速率为 5192 μmol·g-1·h-1,是纯相 g-C3N4（析氢速率为696 μmol·g-1·h-1）的 7.45 倍。光催化活性的提高主要归因于复合催化剂优异的可见光响应和增强的光生电荷分离与传输。
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