金属及其氧化物纳米材料绿色化合成及其在生物分子检测中的应用探索

金属及其氧化物纳米材料具有优异的性能和广泛的应用，当前这方面工作的重点主要集中在其可控合成上，对所用方法的安全性、所用试剂的环境友好性、能源损耗等方面的问题考察较少。本项目以低毒、稳定的金属和氧化物纳米材料的绿色化合成为目标，着力于开发新的合成途径，设计能耗少、反应安全性高、环境污染小的合成反应。以经济安全的、生物体中广泛存在的、易获取的化合物或天然原物料为还原剂或导向剂，合成高产率、均一性好、形貌结构可控的金属及其氧化物纳米材料。由于所得材料是以生物体中大量存在的化合物或天然原物料来辅助合成，可能增加材料的表面环境友好度、生物相容性、与生物分子的亲合力、以及对生物分子的选择结合力。我们将研究所得纳米材料对生物分子的响应识别能力，以期实现对葡萄糖、蛋白质等多种生物分子的检测；将所得纳米材料与特异抗原等生物分子相结合，研究它们对相应生物分子的选择识别能力，开发新型生物传感器。

本项目以低毒、稳定的金属和氧化物纳米材料的绿色化合成为目标，着力于开发新的合成途径，设计能耗少、反应安全性高、环境污染小的合成反应。我们以葡萄糖、纤维素等糖类、甘氨酸等氨基酸以及橙皮提取液等天然原物料为导向剂，利用这些绿色分子所含有的多种强配位基团与金属离子相结合，设计低能耗、简单的方法来调节纳米粒子的形貌、尺寸、表面环境以及排列组装方式，实现对纳米结构材料的控制合成。并在此基础上，开发无导向剂的简便方法，来实现纳米材料的绿色化合成。至今，已成功合成了一系列一维、中空和多面体金属和氧化物纳米材料以及由其组装而成的复杂纳米结构材料。在本项目的支持下，已发表SCI论文22篇，其中影响因子大于3的14篇。在项目资助期间，共申请专利7项，获得授权专利3项。