对映异构体手性编码石墨烯及电化学手性检测
石墨烯具有卓越的物理化学特性，在复合材料、纳电器件、能源存储、化学传感等领域具有广阔的应用前景。石墨烯是由六方对称的碳原子紧密规则排列构成的单原子厚度的纳米薄膜材料，因此，石墨烯不具备手性。本文提出了一种在石墨烯平面上“编码”共轭氨基酸对映异构体分子手性的方法，该方法首先通过???作用将共轭色氨酸对映体（Trp）单分子层负载于石墨烯表面，再经过“热熔合”（即热处理），脱除氨基酸的羧基，从而实现色氨酸的分子手性信息在石墨烯表面上的“编码”。 我们首先使用色氨酸的对映异构体在化学气相沉积法（CVD）制备的石墨烯表面上“编码”了色氨酸分子印迹。使用球差矫正透射电子显微镜，首次观察到了负载于CVD石墨烯表面上的色氨酸分子印迹。在此基础上，还利用偏光显微镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱、X射线能谱对色氨酸分子印迹的存在进行了佐证。 进一步地，我们将该手性“编码”技术拓展到了化学法制备的石墨烯（即rG-O）上，并利用原子力显微镜、X射线衍射技术、热重-红外联用技术分析了该“编码”过程，证明了该手性“编码”方法对rG-O材料同样适用，在此基础上，我们以手性“编码”rG-O材料为电极，通过“几何匹配”作用开展了氨基酸手性化学检测的研究。最后，通过理论模拟，深入解析了石墨烯平面上“编码”分子印迹过程及其对映异构识别机理。该手性“编码”的石墨烯可用于其他与手性相关的研究，并且该手性“编码”方法有望扩展到其他二维材料。
石墨烯;复合物;氨基酸;手性识别;电化学检测
北京化工大学
硕士
材料工程
耿建新
2022
中文
O643.36;TB332
2022-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）