基于鈀(Pd)的納米復合材料的制備、催化性研究及在生物檢測中的應用.pdf

1、納米材料的出現(xiàn)為催化和生物分析學科帶來了新的發(fā)展機遇。其中，鈀(Pd)因其出色的催化性能，有望被應用到生物分析和信號放大技術中。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用。而將其制成納米復合材料可在一定程度上改善上述問題，更重要的，該結構易與生物分子結合，擴展了其在生物分子檢測中的應用。本論文將以納米催化劑應用于生物分析為出發(fā)點，制備三種Pd基納米復合材料，并探討了它

2、們在生物分子檢測中的可行性。具體內容如下:1.Pd/C納米復合材料的制備、催化性能研究及在熒光免疫檢測方面的應用
　　以納米碳球為載體合成了Pd/C納米復合材料，結構表征顯示，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，構建出一種非酶熒光免疫檢測體系。動力學研究顯示:(1) Pd/C催化反應不受pH環(huán)境的影響;(2) Pd/C催化性質遵循米氏動力學反應規(guī)律;(3)催化產物的熒光強度與

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，熒光強度和目標抗原濃度近乎呈線性關系。
　　2.以Pd/GO納米復合材料為標記的核酸電化學檢測方法研究以氧化石墨烯(GO)為載體制備了Pd/GO復合納米材料，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檢測標記物并應用到DNA電化學檢測中。結果表明，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/金異質結構(Au-on-PdHeteronanostructure，Au-on-Pd HNS

5、)。重點研究了該結構對乙醇的電化學催化氧化和催化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。得到如下結論:(1) Pd/Au的摩爾比對控制產物的形貌起關鍵作用，當摩爾比為Pd∶Au=10∶1，可得到Au-on-Pd HNS。當摩爾比Pd∶Au=100∶1時，Au顆粒只會在部分Pd晶種的表面生長;當摩爾比Pd∶Au=5∶1時