文献综述
碳量子点(CQDS)作为纳米碳族的新成员,是直径10 nm的准球形纳米粒子,由于其独特的性质,如可调节的光致发光、优异的水溶性、高生物相容性和低细胞毒性等特点而备受关注,可用于生物传感、半导体,纳米医学和光催化等领域[5]。近年来,掺杂含氮、硫和硼等杂原子的碳纳米材料可以有效地提高碳量子点的功能特性。氮掺杂的CQDS(NCQDS)具有富含氧的官能团,这些官能团显示出独特的光电子特征,并且对碱性介质中的氧还原反应具有优异的电催化活性[1] .同时能合成高复合纳米材料显现其酶活性。
二氧化钼(MoO2)是一种较为特殊的过渡金属氧化物,具有畸变的金红石结构[2],属单斜晶系。与普通的过渡金属氧化物相比,由于钼处于中间价态,二氧化钼有着更加优越的理化性质。其中较为突出的便是其化学稳定性好、高熔点和高电导率,是较为理想的电池电极材料。而不同结构的MoO2纳米材料有着优良的电化学性能,所以研究MoO2纳米材料是否具有酶催化能力就十分具有科研意义了。
目前,通过水热法和溶剂热方法可以安全、高效地制备MoO2纳米材料[6]。因为常见的高温煅烧法使得二氧化钼在高温下容易积聚,难以有效的制得纳米级的二氧化钼(MoO2)材料;而水热法和溶剂热方法这两种途径的反应条件温和,合成纳米颗粒的尺寸和形貌可控。如Liu团队[3]用乙二醇做溶剂,硫酸铵做钼源,采用溶剂热法制备了常规方法难以制得粒径仅为30nm的MoO2纳米颗粒。
在本课题研究中,首先采用水热法,以多种氨基酸为原料,制备氮掺杂的碳量子点[4][9];然后以钼酸铵为原料制备二硫化钼;之后将二硫化钼插入氮碳量子点中[9]。最后利用红外光谱、X射线衍射对中间及最终产物的结构进行表征,通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征产物的形貌特征,并通过紫外扫描仪测试碳点及复合材料的酶活性[8][10],计算米氏常数。
随着对碳量子点制备机理的优化、检测技术及生物应用的深人研究,在不久的将来制备出生物兼容性好、特异性高、环境友好、性能稳定的量子点应用于生物分析、物理、医学等领域[5]。
参考文献:
[1]刘朋朋.碳、硅量子点的制备及其应用研究[D].安徽工业大学,2016.
[2] ScanlonD.O, Watson G.W, Payne D.J. Theoreticaland Experimental Study of the Electronic Structures of MoO3 and MoO2[J].Journal of Physical Chemistry C, 2010, 114(10): 4636—4645.
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