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具有模拟酶性质的金属掺杂碳点的制备及其 催化性能研究 摘要 碳点 （CDs）作为一种新型功能材料，由于其优异的光学性质且结构可调性，在 传感、催化、和生物医学等领域得到应用。但因为碳点存在量子产率低、催化效率 不高等缺点，从而限制了其进一步应用。掺杂通常用来改变官能团结构，提高碳点 的性能，掺杂是一种在碳点表面引入杂原子，从而改变碳点的结构的方法。本文主 要通过合成一系列具有模拟酶性质的金属掺杂碳点，通过引入金属提高碳点的模拟 酶活性，另外，利用金属掺杂碳点自身的荧光性质，实现对底物的实时监测。 本论文分为四章。具体内容如下： 第一章，绪论，首先对碳点进行了概述，然后，对碳点的性质、合成方法以及 应用进行了介绍，其次对模拟酶进行概述，最后提出论文设想。 第二章，以乙酰丙酮铕为金属源和碳源，通过一步水热法合成铕掺杂碳点 Eu-CDs 4- BNPP DNA （ ）。以双 （硝基苯基）磷酸酯盐 （ ）做为将 模型底物，研究 Eu-CDs Eu-CDs BNPP 的磷酸酯酶的水解活性。由实验结果可得，在 催化水解作用下， -3 -1 的水解反应速率常数为k 1.81×10 min 。最后，我们对Eu-CDs 水解BNPP 机理进 行研究，给出其水解过程线路图。 第三章，用葡萄糖为碳源，CuCl ·2H O 为铜源，采用一步水热法合成金属铜掺 2 2 杂碳点 （Cu-CDs），通过一系列表征手段分析碳点的形貌、结构和化学成分。然后 以还原对硝基苯酚和NaBH4 为反应模型探究Cu-CDs催化还原对硝基苯酚的性能， -2 2 k 1.531×10 R 0.98 4-NP 由实验结果得到速率常数为 ， 。由于 的最大吸收光谱与 Cu-CDs 的激发光谱存在部分重合 （内滤效应），从而导致Cu-CDs 荧光猝灭，因此， 我们通过Cu-CDs 的荧光强度变化实现对4-NP 的检测，检测范围为0.5-300 μM，检 2 LOD 0.2 μM R 0.998 测限 （ ）为 ， 。 第四章，采用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐 （EDC）、乙酸铜、抗 AA H O 4-AAP 坏血酸（ ）为前驱体，通过一步水热法合成金属氮铜掺杂碳点，以 2 2 氧化 和苯酚为模型考察了N,Cu-CQDs 的过氧化物模拟酶活性。基于N,Cu-CQDs 过氧化 物模拟酶性质及自身荧光性质实现对苯酚的双功能传感检测，实验结果得到N， 2 Cu-CQDs 1-100mM 0.12 µM R 0.996 紫外检测范围为 ，检测限为 ， ，荧光检测范围 2 1-80mM 0.02 µM R 0.996 N,Cu-CQDs 为 ，检测限为 ， 。最后 应用到实际水样中苯 酚的检测。 关键