【摘 要】
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天然酶在温和的反应条件下具有优异的催化性能,但其在实际应用中面临着制备成本高和稳定性低等问题。而人工酶不仅可以模拟天然酶的催化功能,而且克服了天然酶在应用的诸多限制。作为一种过氧化物酶模拟物,氯化血红素(Hemin)由于自身的疏水性和易于团聚的倾向限制了其在水相体系中的直接应用。为了解决这个问题,需要开发出具有良好水溶性的Hemin基人工酶。在本论文中,我们首次通过一锅法制备出了具有良好水溶性的H
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天然酶在温和的反应条件下具有优异的催化性能,但其在实际应用中面临着制备成本高和稳定性低等问题。而人工酶不仅可以模拟天然酶的催化功能,而且克服了天然酶在应用的诸多限制。作为一种过氧化物酶模拟物,氯化血红素(Hemin)由于自身的疏水性和易于团聚的倾向限制了其在水相体系中的直接应用。为了解决这个问题,需要开发出具有良好水溶性的Hemin基人工酶。在本论文中,我们首次通过一锅法制备出了具有良好水溶性的Hemin共价连接的碳基人工酶(CN-Hemin),并探索了人工酶的过氧化物模拟酶活性、光催化活性及其应用。主要结果如下:(1)通过一锅法裂解柠檬酸和Hemin混合物的方式,制备出了 Hemin共价连接的碳基纳米材料。所制备的复合物能够克服Hemin水溶性差和易于团聚等缺点。此外,该合成方法简单且不需要使用有毒试剂。(2)所制备的人工酶(CN-Hemin)具有良好的水溶性、过氧化物模拟酶活性和在可见光下优异的光催化性能。这些优异的性质主要是由于CN-Hemin的结构中包含铁卟啉、芳香型碳和大量的含氧官能团。(3)在可见光的照射下,水相中存在的CN-Hemin可以实现过氧化物模拟酶活性和光催化性能的结合,产生大量的活性氧物质,从而实现多元协同的染料降解和对金黄色葡萄球菌与耐药型金黄色葡萄球菌的灭杀(染料去除率和细菌灭杀率均达90%以上)。
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