摘要
g-C3N4作为一种不含金属元素的氮掺杂碳基材料，具有电子结构可调、化学稳定性好、光学性质良好及成本低、生物相容性好等诸多优点，在光催化、生物成像、化学传感等领域得到了广泛的应用。但其也存在一定的缺点，如与基于金属纳米材料的纳米酶相比，其类过氧化物酶活性较低，因此，在不引入金属元素的情况下增强其类过氧化物酶活性是至关重要的;其次，因为g-C3N4水溶性差且表面活性基团较少，对其表面进行功能化修饰也较为困难，其在荧光传感领域的研究还不是很多，因此，制备水溶性好且本身具有良好荧光性质的g-C3N4极为重要，拓展这种无需修饰的g-C3N4纳米材料在传感领域的应用也是科研工作者的重大任务。本论文旨在通过创新制备方法和前驱体，制备出类过氧化物酶活性更高的g-C3N4,并进一步拓展g-C3N4纳米材料在荧光传感领域的新应用。 论文第一章简要介绍了g-C3N4的研究历史、结构、性质、改性方法及应用进展。 论文第二章以硫脲和酪氨酸为前驱体，采用微波-高温聚合两步法合成了一种具有独特电子结构的新型氮化碳，记为TT-g-CN。与传统的g-C3N4相比，TT-g-CN在200-700nm范围内均有吸收，并且具有更高的类过氧化物酶活性，可以更好地催化H2O2氧化3,3''，5,5''-四甲基联苯胺(3,3''，5,5''-tetramethylbenzidine,TMB),从而生成紫外吸收峰在652nm处的蓝色氧化态TMB(oxTMB)。由于尿酸会在尿酸酶的作用下发生水解并产生H2O2,基于此，建立了一种检测尿酸的比色传感体系，线性范围为5.0-30.0μM,检出限低至1.0μM。 论文的第三章建立了一种基于氮化碳纳米粒子(carbonnitridenanoparticles,CNNPs)的绿色荧光分析法用于α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase，α-glu)活性的灵敏检测和抑制剂(α-glucosidaseinhibitors，AGIs)的筛选。CNNPs由绿色原料赖氨酸和尿素经一步法合成且没有经过进一步表面修饰。在α-glu存在时，底物对硝基苯基-α-D-葡萄糖苷(p-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside,pNPG)水解释放对硝基苯酚(p-nitrophenol，pNP)，由于内滤效应(innerfiltereffect，IFE)将CNNPs的荧光猝灭;然而，当AGIs存在时，α-glu的活性受到了抑制，从而使CNNPs的荧光恢复。以此实现α-glu活性的检测，线性范围为1.25-10.00U/L，检出限低至0.17U/L。此外，将本法用于AGIs的筛选，两种常见AGIs(没食子酸和阿卡波糖)的IC50值分别为813μM和465μM。最后，将这种方法用于人类血清中α-glu活性的检测，结果令人满意。
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