金属-聚合物复合材料在蛋白质去除和小分子降解分析中的应用

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金属-聚合物复合材料是以聚合物材料(包括天然聚合物和合成聚合物材料)为基底,并在其上修饰金属粒子等构成功能化的复合材料,因其比表面积大、质量轻、稳定性高和功能可设计性优异等诸多优点,通过整合不同分子功能成分己经实现了在许多领域的运用。本论文通过将不同的有机聚合物材料与金属或金属粒子进行复合后,构建出具有吸附性能或催化性能的复合材料,实现对不同种类小分子物质的去除和检测,主要分为两部分工作:1、利用多糖与金属离子复合制备了一种高效的蛋白质吸附剂。海藻酸钠和羧甲基纤维素钠是两种富含羟基和羧基的多糖,具有较强的金属亲和性。我们将其用Ca2+交联后制备成金属-多糖复合材料,并进一步在复合材料上修饰Cu2+,可以大量富集富含组氨酸的蛋白质,对血清两次吸附后可以去除其中98%的蛋白,且吸附时间仅需要10 min。经过处理后的血清达到直接进液相检测的标准,并以此检测血清中的核苷类物质。2、合成了具有三嗪结构的共价三嗪框架(CTF),并以CTF为基底,合成了两种不同的催化剂。首先,我们利用CTF本身具有的光催化性,并在CTF表面上原位生长了羟基氧化铁量子点(FeOOH QDs),得到了CTF-FeOOH QDs的金属-聚合物复合材料。通过结合光催化行为和表面芬顿反应,开发了一种新型的网状结构表面电子传输体系,复合材料表现出良好的光催化性能。实验结果表明,在可见光照射并且有H2O2存在下,CTF-FeOOH QDs对罗丹明B以及喹诺酮类抗生素都有很好的降解作用,并表现出良好的稳定性和循环稳定性。之后,我们利用CTF与Fe3+之间良好的亲和作用,制备了一种高效稳定的金属-聚合物复合材料作为电化学发光(ECL)的共反应剂促进剂。通过实验证明,CTF@Fe3+具有良好的类过氧化氢酶性质,并且,在CTF@Fe3+促进下,电化学发光信号明显,提高了电化学发光检测灵敏度,对H2O2检测的线性范围可达40nM-40μM,检出限可以达到3.18 nM。表现出金属-聚合物复合催化剂优良的催化性能和应用前景。
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