[发明专利]一种手性识别材料及其制备方法

说明书

本发明涉及手性识别材料技术领域，具体涉及一种手性识别材料及其制备方法；它包括表面负载有金属纳米颗粒的长余辉发光材料；以及手性半胱氨酸，在所述金属纳米颗粒表面自组装形成手性分子层。本发明利用长余辉材料与手性识别材料之间的异质结，将长寿命电子从长余辉材料中转移到手性识别材料表面，向手性识别材料表面注入大量长寿命电子，有效增强了电极上的电流密度，放大了电化学识别信号。同时，利用手性分子对电子的自旋过滤作用，当电子流过组装在金属纳米颗粒表面的手性分子层时将被自旋极化，因此电极表面的电磁场发生变化，与电解液中的L和D氨基酸对映体之间的作用力差异将被放大，检测灵敏度得到提高。

技术领域

本发明涉及手性识别材料技术领域，具体涉及一种手性识别材料及其制备方法。

背景技术

手性分子是指与其镜像不能互相重合的具有一定构型或构象的分子。手性与生命现象密切相关，显著影响物质的性能。例如，R构型的沙利度胺分子具有镇静或止咳作用，而S构型的沙利度胺分子具有强烈的致畸作用。由于人们对手性异构体的认识不足，滥用了没有拆分R和S构型的沙利度胺，导致大量畸形儿的出生，自此手性异构受到了人们的广泛重视。

氨基酸是最基础的手性对映体，L-氨基酸是构成蛋白质的一种基本单元，而D-氨基酸很少参与蛋白质的构成，甚至会对生命体系产生一些副作用。氨基酸的手性识别检测，在生命、环境、农药、材料等领域中均具有重要的理论和实际研究意义，急需开发检测成本低、检测周期短的手性识别材料及手性识别技术，来区分氨基酸对映体。电化学方法具有操作简便、识别灵敏度较高，成本低等优点。电化学方法实现手性识别的原理，是利用能够和手性分子发生作用的手性识别材料作为电极，当手性识别材料靠近电解液中的两种手性对映异构体时，会产生两种强度不同的作用力，这两种作用力强度的不同将导致电化学信号的差异，实现手性识别。

显然，为了提高电化学手性识别的信号灵敏度，需要设法提高手性识别材料与两种手性对映异构体的作用力强度差。此外，还需要设法提高手性识别材料表面的电子传输效率和寿命。

目前，尚无文献和专利报道此类研究。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种利用手性分子自旋过滤效应及长余辉材料的长寿命电子增益的表面负载有金属纳米颗粒的长余辉发光材料及其制备方法。

本发明所述的一种手性识别材料，它包括表面负载有金属纳米颗粒的长余辉发光材料；以及手性半胱氨酸，在所述金属纳米颗粒表面自组装形成手性分子层。

另外，根据本发明公开的一种手性识别材料还具有如下附加技术特征：

进一步地，所述长余辉发光材料为CaTiO₃:Pr³⁺长余辉发光材料。

进一步地，所述长余辉发光材料尺寸为1-10μm。

进一步地，所述金属纳米颗粒选自金纳米颗粒、银纳米颗粒或铂纳米颗粒中的任意一种或多种。

进一步地，所述表面负载有金属纳米颗粒的长余辉发光材料中，长余辉发光材料的重量百分比为99%-99.9%，表面负载有金属纳米颗粒的重量百分比为0.1%-1%。

上述任意一种的手性识别材料的制备方法，包括如下步骤：

S1，采用微波还原法在长余辉发光材料表面负载金属纳米颗粒，形成金属纳米颗粒与长余辉发光材料的异质结，得到表面负载有金属纳米颗粒的长余辉发光材料；

S2，采用原位键合法用手性半胱氨酸在表面负载有金属纳米颗粒的长余辉发光材料的金属纳米颗粒表面自组装形成手性分子层，得到手性识别材料。

另外，根据本发明公开的一种手性识别材料的制备方法还具有如下附加技术特征：