【摘 要】
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该论文针对CuS模拟过氧化物酶的仿生催化研究展开,首先运用生物大分子为模板对CuS表面改性,其次采用简单有机物控制CuS纳米材料的结构,提出了合成CuS纳米材料的不同方法,并结合Cu
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该论文针对CuS模拟过氧化物酶的仿生催化研究展开,首先运用生物大分子为模板对CuS表面改性,其次采用简单有机物控制CuS纳米材料的结构,提出了合成CuS纳米材料的不同方法,并结合CuS的模拟酶特性发展纳米材料模拟酶前沿领域的研究工作。采用超分子自组装法,合成了结构不同、性能优异的CuS纳米材料。该研究分别以牛血清蛋白(BSA)和金属有机骨架材料(ZIF-8)为大分子模板,制备了粒度均匀的纳米CuS颗粒和花球状CuS。首先采用XRD和FESEM等手段加强合成反应过程的监控,大大提高了合成研制工作的进度,更好的控制了反应条件。进一步采用场发射扫描电镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)等现代物化手段用于材料微观形态的研究;采用红外分析(FT-IR)、X射线电子能谱(XPS)及比表面积(BET)测试说明样品的组成与化学特征,助于分析CuS催化降解机理。实验结果证明ZIF-8调控制备的CuS具有较好的微观结构和模拟酶催化活性。其中BSA模板法,以有机基团配位作用为基础,在温和的实验条件下,研究了高效合成有机无机杂化材料的方式,实现了CuS的表面改性,成功制备了采用常规化学法不能制备的有机配合物特性CuS纳米材料,更好地控制了无机纳米材料的结构和组成,为生物分子在纳米材料的合成中的应用奠定了实验基础。在ZIF-8模板法合成花蕾状结构CuS过程中,观察到了CuS纳米材料的三维自组装行为,为探讨具有有序超结构纳米粒子的形成和ZIF材料的应用提供了实验依据。该论文采用简单试剂,利用仿生模拟酶研究方法,研究了适用性较天然HRP生物酶更广的、在常温常压或近常温常压的温和条件下,具有较好催化活性的CuS纳米材料。其应用前景不仅包括常温常压或接近常温常压的温和条件下实现低能耗高效催化转化,同时具有高效催化活性的CuS材料的研究可望使模拟酶材料在免疫测定、生物催化和环境治理方面展开应用可能。
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