基于鈀(Pd)的納米復(fù)合材料的制備、催化性研究及在生物檢測中的應(yīng)用.pdf

1、納米材料的出現(xiàn)為催化和生物分析學(xué)科帶來了新的發(fā)展機遇。其中，鈀(Pd)因其出色的催化性能，有望被應(yīng)用到生物分析和信號放大技術(shù)中。然而在我們小組早期的研究工作中發(fā)現(xiàn)，單一的Pd顆粒催化活性易受表面修飾物的影響，制約了其在生物分析中的進一步應(yīng)用。而將其制成納米復(fù)合材料可在一定程度上改善上述問題，更重要的，該結(jié)構(gòu)易與生物分子結(jié)合，擴展了其在生物分子檢測中的應(yīng)用。本論文將以納米催化劑應(yīng)用于生物分析為出發(fā)點，制備三種Pd基納米復(fù)合材料，并探討了它

2、們在生物分子檢測中的可行性。具體內(nèi)容如下:1.Pd/C納米復(fù)合材料的制備、催化性能研究及在熒光免疫檢測方面的應(yīng)用
　　以納米碳球為載體合成了Pd/C納米復(fù)合材料，結(jié)構(gòu)表征顯示，Pd顆粒以1nm的平均尺寸均勻分散在碳納米球表面。利用該催化劑可催化烯丙基氧羰基斷裂的特性，構(gòu)建出一種非酶熒光免疫檢測體系。動力學(xué)研究顯示:(1) Pd/C催化反應(yīng)不受pH環(huán)境的影響;(2) Pd/C催化性質(zhì)遵循米氏動力學(xué)反應(yīng)規(guī)律;(3)催化產(chǎn)物的熒光強度與

3、體系中Pd/C催化劑的濃度成比例并且羅丹明110(Rho110)的合成速率與Pd/C納米催化劑的濃度成正比。在對hCG模擬實際樣本的檢測中，經(jīng)過24 h的孵育，檢測限可以達到0.1 ng/mL，并且hCG在濃度范圍1～10 ng/mL時，熒光強度和目標(biāo)抗原濃度近乎呈線性關(guān)系。
　　2.以Pd/GO納米復(fù)合材料為標(biāo)記的核酸電化學(xué)檢測方法研究以氧化石墨烯(GO)為載體制備了Pd/GO復(fù)合納米材料，所得Pd顆粒以1nm的平均尺寸均勻的分

4、布在GO薄層上。利用其對NaBH4的電催化氧化特性將其作為DNA檢測標(biāo)記物并應(yīng)用到DNA電化學(xué)檢測中。結(jié)果表明，利用兩段DNA序列雜交法與夾心雜交法都可以很好地區(qū)分堿基正錯配。對模擬實際樣本DNA序列的檢測限可達到1 nmol/L。
　　3.Au-on-Pd HNS的制備及其催化性能研究
　　利用種子生長法可制備得到檸檬酸鈉穩(wěn)定的鈀/金異質(zhì)結(jié)構(gòu)(Au-on-PdHeteronanostructure，Au-on-Pd HNS

5、)。重點研究了該結(jié)構(gòu)對乙醇的電化學(xué)催化氧化和催化NaBH4還原對硝基苯酚的催化性能，并利用Pd納米顆粒、Au納米顆粒、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)穩(wěn)定的PdAu合金以及Pd/Au納米顆粒物理混合體系進行對照實驗。得到如下結(jié)論:(1) Pd/Au的摩爾比對控制產(chǎn)物的形貌起關(guān)鍵作用，當(dāng)摩爾比為Pd∶Au=10∶1，可得到Au-on-Pd HNS。當(dāng)摩爾比Pd∶Au=100∶1時，Au顆粒只會在部分Pd晶種的表面生長;當(dāng)摩爾比Pd∶Au=5∶1時