纳米二硫化钼的制备及其食品分析应用

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二硫化钼(MoS2)作为过渡金属硫化物的典型代表,由于其独特的结构和特性成为极具发展潜力的新型二维材料。纳米MoS2材料的荧光性质和类过氧化物酶催化性质,使其在分析化学中的应用受到广泛关注,本论文的主要内容如下。(1)以钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)为Mo源,L-半胱氨酸(L-cys)为S源,聚(4-苯乙烯磺酸钠)(Poly(sodium 4-Styrenesulfonate),PSS)为修饰试剂,通过一步水热法成功制备PSS修饰的MoS2量子点(MoS2-PSS QDS)。所制备的MoS2-PSS QDS的荧光发射峰位于紫外区(Em 390 nm),由于对硝基苯酚(p-NP)在400 nm处具有特征吸收,与MoS2-PSS QDS的荧光发射峰具有良好的光谱重叠,p-NP对MoS2-PSS QDS荧光发射具有明显的内滤作用(Inner filter effect,IFE),基于该IFE建立了p-NP的高灵敏,高选择性荧光分析新方法,该方法成功应用于环境水样中p-NP的检测。(2)以Na2MoO4·2H2O为Mo源,L-cys为S源,胆酸钠(Sodium cholate,SC)为修饰试剂,通过一步水热法成功制备SC修饰的MoS2量子点(MoS2-SC QDS)。MoS2-SC QDS作为荧光探针荧光发射峰位于(Em 460 nm),姜黄素(Curcumin,Cur)在440 nm处具有强烈的特征吸收,与MoS2-SC QDS的荧光发射峰具有较大的光谱重叠,Cur与MoS2-SC QDS之间的作用机理是荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer mechanism,FRET)。在Cur存在下,MoS2-SC QDS在460 nm处的荧光发射强度降低,而Cur的荧光强度升高;且log(I0/I)与Cur浓度呈线性关系,该方法成功应用于食品中Cur的测定。(3)以Na2MoO4·2H2O为Mo源,L-cys为S源,Fe为掺杂试剂,通过一步水热法成功制备Fe掺杂的二硫化钼纳米片(MoS2-Fe nanosheets,MoS2-Fe NSS)。实验发现MoS2-Fe NSS具有H2O2酶性质,能够催化H2O2与3,3,5,5-四甲基联苯胺(TMB)的显色反应,利用葡萄糖氧化酶催化氧化葡萄糖产生H2O2,产生的H2O2在MoS2-Fe NSS催化作用下与TMB反应,反应后溶液的吸光度(452 nm)与葡萄糖浓度呈良好线性关系。基于上述原理建立水果中葡萄糖的测定新方法,同时,研究了该分析体系实现数码比色分析可行性,通过对上述催化氧化显色反应体系的溶液进行手机拍照,并用Image J软件对所得图像进行处理,结果发现,不同葡萄糖浓度的反应体系溶液对应拍照图像中的平均光密度(AOD)与葡萄糖浓度之间具有良好线性关系,分别用仪器法和数码比色法测定了不同水果样品中葡萄糖的含量,两种方法的测定结果没有显著差异。
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