碳纳米管具有一维的结构和独特的物理及化学性质,有望通过功能化把它应用于分析化学的各个领域。碳纳米管的制备仍然存在手性无法控制的问题,即使单根管可能具有手性,但通常使用的是其集合体,往往难以体现出手性的特征。本课题意在采用手性试剂对碳纳米管功能化,使之形成手性微结构,手性位点增加,使碳纳米管在其特有的结构取向与尺寸的基础上体现出一种全新的三维分子空间手性环境。本课题着重研究碳纳米管手性功能化的方法、结合机理以及手性化碳纳米管的应用。主要应用领域为液相色谱、毛细管电泳、电化学立体合成等;应用对象为生物大分子、手性药物等的分离测定;初探它在蛋白组学研究中的应用。课题组成员已在碳纳米管功能化和应用方面做了较多的前期工作,有能力完成本课题。本课题首次开展碳纳米管手性功能化及在手性拆分领域中的应用研究,对于拓宽纳米材料在分析化学中的应用具有较大的意义。
碳纳米管由于一唯的管状结构和独特的物理化学性质引起了很大的研究兴趣。本课题进行了碳纳米管的手性和染料功能化、表征及应用工作。初步探索将功能化碳纳米管应用于分光光度体系中,研究了其增敏作用。对拓展纳米材料的应用开辟了新的领域。采用手性试剂L-色氨酸、L-酪氨酸分别对碳纳米管进行手性功能化,研究了功能化的方法,采用红外光谱和电化学方法对产物进行了表征。研究了该CNT的直接电子转移反应和对于手性色氨酸的测定,实验发现该电极对D,L-色氨酸有微弱的峰电流和电位差异。以环糊精为手性功能化基团,采用共价功能化的方式,将环糊精接着到MWNT上,并进行了红外光谱和电化学方法表征,将该产物用于色氨酸的固相萃取分离时,呈现了较好的手性分离效果。制备的环糊精复合修饰电极应用于生物分子腺嘌呤、鸟嘌呤的同时测定及DNA的电化学行为研究。用含有大的共轭芳香环的羟基蒽醌类染料-茜素红和碱性三苯甲烷类染料-孔雀石绿对碳纳米管进行功能化,研究了其相互作用的机理,并构置了修饰电极用于多巴胺、抗坏血酸的电分离测定。将功能化碳纳米管作为新型增敏添加剂应用于荧光酮显色体系中,该方法成功的用于化妆品中铅的测定。