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纳米金刚石是一类sp3杂化的非金属碳材料，由于其较高的场发射性质、较好的表面修饰性能以及生物相容性等，纳米金刚石有着比传统碳材料更独特的物理化学性质，近年来在催化、生物医药以及电化学检测方向取得了不错的进展。

一

催化应用

纳米碳管、富勒烯、石墨烯薄片和石墨烯氧化物等众多sp2杂化的纳米碳材料, 在无金属催化剂领域体现出巨大的潜力。同样, sp3杂化的纳米金刚石 (NDs) 在无金属催化剂物研究领域也有很好的表现。

Nat Commun报道了一种通过在纳米金刚石（NDs）上控制修饰氟原子，得到了对乙基苯具有优异催化性能的催化剂。在400℃蒸汽中进行催化反应时，乙基苯的转化率为70%，苯乙烯的产率为63%，选择性可达到90%。在相同的催化反应条件下，氟原子修饰的NDs催化活性比其他常见的催化剂的活性更高，如工业上经常使用的K-Fe催化剂在600℃中的苯乙烯选择性仅有50%。此外研究还发现，氟原子修饰的NDs催化剂具有很好的长期催化活性，在500h连续催化反应中，苯乙烯的产率仍保持高于50%。

二

生物应用

纳米金刚石具有优异的生物相容性，容易进入细胞，且表面易被修饰，因此纳米金刚石可作为生物诊断探针、运载工具、基因治疗、抗病毒和抗菌治疗工具以及作为组织支架等。

Nanoscale 报道了一种光稳定的生物聚合物包覆的纳米金刚石(NDs)，并将其用于在脑内进行肿瘤靶向性成像。实验利用聚乙二醇修饰的牛血清白蛋白(BSA)和肿瘤血管靶向三肽RGD对NDs进行包覆得到RGD-dcBSA-PEG-NDs。修饰后的NDs在不同的缓冲体系中都能保持较高的胶体稳定性。在静脉注射后，与非靶向的NDs相比，RGD-dcBSA-PEG-NDs能够在U-87小鼠体内选择性地靶向肿瘤部位，且对其他主要器官的毒性也很低，因此有望用于对大脑疾病的不同阶段进行无创诊断。

三

电化学检测

纳米金刚石具有优异的电化学性能，如电势窗口宽、背景电流低、耐酸碱腐蚀、高稳定性等。近年来，关于纳米金刚石电化学性能的研究数不胜数，一般都是将纳米金刚石制作成电极，研究其对物质浓度的检测，从而使其在环境监测、生物诊断、食品等方面具有实际的应用价值。

Chemical Engineering Journal报道了金刚石电极用于多巴胺（DA）的选择性检测。研究人员将金刚石电极刻蚀成纳米孔结构，然后在孔内进一步修饰超导纳米碳黑。这种方法大大增加电极活性，同时还可以很好地通过锚定的方式固定住纳米颗粒，从而物理性地阻止纳米颗粒的团聚失效、增强电极的稳定性。最后使用离子交换膜在电极外层对DA强干扰物抗坏血酸进行排斥，最终实现DA高灵敏度的选择性检测，检测限最低可做到54nM,检测范围可达到0.1–100μM。