锇基贵金属纳米材料的制备及传感应用研究.pdf

摘要

摘要

贵金属纳米材料是一种由贵金属纳米颗粒组成的催化剂，近年来被广泛应用

于传感检测等领域。贵金属纳米酶可以替代一些昂贵的酶，在环境修复和污染治

理方面的应用，可以提高处理效率，降低成本，并减少对环境的污染。目前贵金

属纳米材料的研究主要集中在金，银，铂及其复合物方面，对贵金属锇的研究较

少。锇是一种具有低压缩性、高熔点和高体积模量的贵金属，它被称为地球上存

在的最致密的天然元素，具有较高的研究价值。研究锇基贵金属纳米酶可以帮助

理解生物体内复杂催化反应的机制，从而为合成高效的催化剂提供新的思路和方

法。锇基贵金属纳米酶的研究对于理解复杂生物反应机制，开发新型催化剂和生

物传感器具有重要的意义。本文以贵金属锇为基础，分别从制备锇的复合纳米材

MOF

料，金属有机框架（）负载锇纳米颗粒，小尺寸的纳米团簇三种材料的方向

出发，解决了贵金属纳米材料在应用方面成本过高，纳米颗粒易团聚，模拟酶活

性低，操作不便捷等不足。另外，对所得三种材料进行性能表征并且研究了它们

L-

在检测生物硫醇半胱氨酸和谷胱甘肽，重金属离子汞，生物分子胰蛋白酶浓度

的传感应用。

（1）Os/Ag复合纳米颗粒的制备、表征及其用于智能手机比色检测生物硫醇

的应用

利用两步法制备了与Os纳米颗粒相比具有更小米氏常数（Km）和最大反应速

率（Vmax）的Os/Ag纳米颗粒（Os/AgNPs）。这不仅降低了纳米酶的成本，而且

L-GSHOs/Ag

提高了其催化能力。根据半胱氨酸或谷胱甘肽（）的加入对纳米酶

的过氧化物酶样活性产生抑制作用，采用吸收光谱法检测L-半胱氨酸和谷胱甘肽，

检测限分别为0.22μM和0.2μM。此外，基于便携式试纸条和智能手机设计了L-

半胱氨酸和谷胱甘肽的比色传感系统，LOD分别为1.72μM和1.4μM，回收率为

89.42%至109.0%。该传感系统具有良好的选择性。当没有复杂的设备可用时，这

种比色传感测定系统在生物硫醇的检测中具有巨大的潜在应用。

2Os@ZIF-8Hg2+

（）纳米复合材料的合成、表征及其用于检测上的应用

金属有机骨架（MOF）衍生的纳米结构具有显著的特性，具有广泛的应用潜

力。Os@ZIF-8采用沉积法制备了纳米复合材料。Os纳米粒子分布在ZIF-8的表面。

由于ZIF-8提供的限域效应和大的表面积，与OsNPs相比，纳米复合材料显示出

增强的过氧化物酶样活性，3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）和HO的K都较小。

22m

根据从三种不同温度获得的平均反应速率常数，确定了活化能。动力学数据表明

I

盐城工学院硕士学位论文

Os@ZIF-8NCs比Os纳米颗粒更具催化活性。此外，基于Os/Hg合金的形成进行

Hg2+Os@ZIF-8NCsHg2+0μM71.43μM

了的定量测量。对的检测范围在至之间，

检出限为2.29μM。使用具有大表面积的MOF负载Os纳米颗粒以实现增强的纳

米酶活性是这项工作的新颖之处。

3BSA-OsAg

（）复合纳米团簇的制备、表征及其用于胰蛋白酶检测的应用

利用牛血清