二硫化钼纳米材料的制备及其催化性能的应用研究

来源 :中国科学院大学(中国科学院重庆绿色智能技术研究院) | 被引量 : 2次 | 上传用户:shao_xiao_dong
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MoS2作为过渡金属硫化物的典型代表,由于其独特的结构和特性成为极具发展潜力的新型二维材料。MoS2纳米材料具有大比表面积、高表面活性,这些特点使得其在在许多催化实验中表现出优异的催化性能。自从MoS2纳米片被发现具有类过氧化物酶特性以来,一系列MoS2纳米材料及MoS2纳米复合材料被发现具有优异的类过氧化物酶特性。目前制备MoS2纳米材料的方法有很多,如何采用一种经济便捷环保的制备方法并将其应用具有十分重要的意义。本论文通过开发改进的液相超声法制备得到了 MoS2纳米颗粒,探讨了其类过氧化物酶的催化特性,并将其应用于H2O2与葡萄糖的检测。本文的主要研究内容及成果如下:首先,通过液相超声法,使用45%的乙醇-水混合溶液作为超声剥离溶剂制备得到了 MoS2纳米颗粒。通过使用TEM,XPS,XRD,AFM及Zeta电位分析一系列表征手段对制备得到的MoS2纳米颗粒进行了表征,得到了平均粒径为3.7nm、厚度为2~4nm的分散性良好的MoS2纳米颗粒。然后,使用我们自己搭建的光谱检测系统进行实验证明了制备得到的MoS2纳米颗粒具有优异的类过氧化物酶特性,并对其中的机理进行了探讨。接着从MoS2米颗粒的浓度、温度、pH以及反应时间四个方面进行了催化条件的优化。并通过酶促反应动力学对MoS2纳米颗粒的类过氧化物酶特性进行了进一步的研究,发现MoS2纳米颗粒的催化机制属于乒乓机制。最后我们利用在最优催化条件下的MoS2纳米颗粒类过氧化物酶特性对H202与葡萄糖进行了检测。首先,通过检测已知浓度的H202与葡萄糖建立对应的校准方程,并计算得到H202与葡萄糖检测限分别为1.25 μM与7 μM。其次,一系列干扰对照实验的实施排除了可能的干扰物质对H202与葡萄糖检测结果的影响。最后通过基于MoS2纳米颗粒的比色传感法与电子血糖仪对人体血浆样品内的葡萄糖含量进行了检测比较,结果表明基于MoS2纳米颗粒的比色传感方法适用于血糖检测。
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