低共熔溶剂(DESs)是由一定化学计量比的氢键供体和氢键受体通过氢键作用形成的低共熔混合物,具有制备简单、蒸气压低、环境友好等特性,应用广泛。
中国
科学院兰州化学物理研究所手性分离与微纳分析课题组围绕新型DESs介导的纳米材料制备及应用开展了系列研究工作。前期,该课题组通过实验优化结合模拟计算,以强碱性氢氧化物作为氢键受体、有机二元醇作为氢键供体设计合成出新型碱性DESs,并以其为溶剂、反应物和模板,成功应用于过渡金属氧化物纳米材料的绿色、快速合成(
Chinese Chemical Letters, 2020, 31, 1584;专利号:ZL 201910135799.8)。
图1 Mn3O4纳米粒子用于多巴胺和酪氨酸酶的荧光检测
图2 ZnCo2O4纳米片用于PPi和PPase的比色检测
近期,该课题组将DESs结合溶剂热法,在不同温度下合成了子弹型的Ce-ZnO(图3)以及片层的Ce-Zn
5(OH)
8(NO
3)
2·2H
2O材料。研究表明,子弹型的Ce-ZnO可在双氧水存在的情况下,催化双氧水产生羟基自由基,使多巴胺转变为粉色的醌类衍生物或具有蓝色荧光的聚多巴胺,导致体系在475nm处的紫外信号或480nm处的荧光信号显著增强。PPi可抑制Ce-ZnO的催化活性,使得体系的紫外或荧光信号随着PPi浓度的增加逐渐减弱,从而实现PPi的紫外或荧光检测。相关成果发表在
ACS Sustainable Chemistry & Engineering (2021, 9, 15147-15156)。Jean Claude Munyemana博士生为该论文的第一作者,陈佳副研究员和邱洪灯研究员为共同通讯作者。
图3 子弹型Ce-ZnO材料的电镜表征
以上工作得到了国家自然科学基金、中科院青年创新促进会和甘肃省自然科学基金项目的支持。(来源:中国科学院兰州化学物理研究所)
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