自上世紀(jì)抗生素被發(fā)現(xiàn)以來,人類已開發(fā)出幾千種抗生素,其中應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、畜牧及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等領(lǐng)域也有幾百種,但同時(shí)也造成了嚴(yán)重的濫用現(xiàn)象,對(duì)人類健康乃至生態(tài)環(huán)境造成的危害愈演愈烈。例如會(huì)使人體產(chǎn)生耐藥性,對(duì)人體器官造成毒性損傷等,甚至?xí)茐纳鷳B(tài)平衡,產(chǎn)生“超級(jí)細(xì)菌”。光電化學(xué)（PEC）傳感器作為一種設(shè)備操作簡單、分析快速、特異性高的新型分析方法順應(yīng)了當(dāng)前的檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。光電化學(xué)傳感器將光電轉(zhuǎn)換單元與傳感識(shí)別單元結(jié)合在一起,因此分析物的確定在很大程度上取決于電極材料的光電轉(zhuǎn)換特性。近年來,科學(xué)研究者致力于設(shè)計(jì)開發(fā)光電轉(zhuǎn)換效率高、穩(wěn)定性好的光電活性材料,金屬有機(jī)框架材料（MOFs）由于其組成結(jié)構(gòu)可調(diào)、性質(zhì)可控、功能可設(shè)計(jì)等優(yōu)勢(shì)已成為研究熱點(diǎn)。本論文致力于設(shè)計(jì)MOFs基光電活性材料,并通過有機(jī)配體功能化、金屬離子摻雜、MOFs衍生、半導(dǎo)體多級(jí)敏化及電子傳輸介質(zhì)雜化等手段對(duì)MOFs進(jìn)行改性,并結(jié)合適配體識(shí)別技術(shù)構(gòu)建了一系列光電化學(xué)傳感器,實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境中抗生素的靈敏檢測(cè)。主要工作如下:（1）利用兩步溶解熱法制備了MIL-68（In）-NH₂/MWCNT/CdS納米復(fù)合材料為光... 

【文章來源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

光電化學(xué)傳感器示意圖

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文7流的抑制效應(yīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)核苷檢測(cè)。1.4.3其他光電活性材料除了上述有機(jī)、無機(jī)兩大類光電功能材料，碳基材料、量子點(diǎn)等材料由于具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和獨(dú)特的光學(xué)特性，因此也常應(yīng)用在光電化學(xué)傳感器中。Zhang[56]等開發(fā)了以氧化石墨烯修飾的水分散性石墨狀氮化碳（GO/w-g-C3N4）作為可見光活性材料，并以適配體作為生物識(shí)別元件的傳感器來特異性檢測(cè)卡那霉素。Liu[57]等以氮摻雜的石墨烯量子點(diǎn)（N-GQDs）作為光電轉(zhuǎn)換元件，構(gòu)建了用于氯霉素（CAP）檢測(cè)的光電化學(xué)傳感器，所制備的N-GQDs的上轉(zhuǎn)換發(fā)光效應(yīng)可以有效促進(jìn)對(duì)光的利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效的光電轉(zhuǎn)化。盡管上述材料對(duì)光電化學(xué)傳感器的發(fā)展起到了積極的作用，但依舊存在電子-空穴復(fù)合的效率高、電子轉(zhuǎn)移遲緩、光量子效率低等缺點(diǎn)，制約了他們的實(shí)際應(yīng)用，因此，仍然迫切需要探索具有高活性，高穩(wěn)定性的新型光電活性材料。1.5金屬有機(jī)框架材料金屬有機(jī)骨架（MOFs）是一類由金屬的節(jié)點(diǎn)和有機(jī)配體配位形成的多孔材料，由于其結(jié)構(gòu)和功能的可調(diào)性，MOFs已成為化學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最快的材料之一。由于MOFs的結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，可以通過選擇不同的金屬中心和有機(jī)配體來改變孔徑、表面積大小及設(shè)計(jì)不同的功能[58]，MOFs已在氣體吸附和分離、能量儲(chǔ)存及轉(zhuǎn)化、光學(xué)、催化、生物醫(yī)學(xué)中得到了廣泛的研究[59-63]。迄今為止，已有超過20000種不同的MOFs結(jié)構(gòu)被報(bào)道和研究[64]，圖1.2展示了一些具有不同結(jié)構(gòu)的MOFs。圖1.2不同結(jié)構(gòu)的MOFs示意圖

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文153.2.3光電化學(xué)適配體傳感器的制備ITO電極的預(yù)處理：將ITO玻璃切割成1.80.8cm2的小塊，并逐步用洗潔精、丙酮，乙醇和超純水超聲清洗30min，最后將清洗干凈的ITO玻璃用氮?dú)獯蹈蓚溆�。首先，移�?μLMIL-68(In)-NH2/MWCNT/CdS溶液（3mg/mL）修飾于ITO電極表面，并在紅外燈下烘干。將3μLEDC/NHS（包含0.01mol/L的EDC和0.002mol/L的NHS）滴加到MIL-68(In)-NH2/MWCNT/CdS/ITO電極上，靜置0.5h以激活羧基基團(tuán)。用緩沖液沖洗過量的EDC/NHS后，通過酰胺化反應(yīng)將5μL適配體固定于電極表面，并在4℃下孵育1h，然后用緩沖溶液洗滌以洗去物理物理吸附的適配體。隨后，將5μL6-巰基乙醇（MCH）溶液在滴加于電極表面并孵育1h以封閉非特異性位點(diǎn)，用緩沖液徹底沖洗。最后，將5μL不同濃度的四環(huán)素溶液修飾的電極表面，并在4℃下孵育1h，然后用緩沖液清洗未結(jié)合的四環(huán)素，完成傳感器的構(gòu)建。圖3.1PEC適配體傳感器的構(gòu)建過程示意圖3.2.4光電化學(xué)檢測(cè)通過電化學(xué)工作站（CHI760E辰華儀器公司，中國上海）進(jìn)行四環(huán)素檢測(cè)。使用三電極系統(tǒng)測(cè)量光電流，300W氙氣燈（λ>420nm）作為光源，施加的偏壓為+0.5V（vs.SCE），緩沖溶液為磷酸鹽緩沖溶液（0.1mol/LpH=7.4）。


本文編號(hào)：2946947