銅銦硫納米材料的電化學發(fā)光與生物傳感
發(fā)布時間:2022-01-14 23:55
電化學發(fā)光(Electrochemiluminescence,ECL)是一種通過電化學氧化還原在電極表面產生激發(fā)態(tài)進而產生的輻射載流子躍遷的現(xiàn)象。由于ECL無背景光干擾,因此ECL的靈敏度和信噪比優(yōu)于熒光。Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ型納米晶體(NCs)不僅含有A型元素(Cd,Pb和Hg)還含有B型元素(Se和As),含Cd2+型NCs會釋放Cd2+引起環(huán)境問題。銅銦硫((CuInS2,(CIS)NCs有望避免含Cd和和Pb的NCs有毒問題。本論文的主要研究內容如下:1.通過ECL手段探索電化學氧化還原誘導的p-型CIS NCs的輻射載流子遷移。CIS NCs顯示出一個微弱還原過程和四個較強的氧化過程。電位分辨ECL證明電化學注入導帶(CB)的電子在CIS NCs中穩(wěn)定存在,且能與CIS NCs中的Cu2+缺陷(預先存在于CIS NCs中或CIS NCs通過電化學氧化產生)發(fā)生輻射載流子復合。湮滅型ECL證明,在不同電位下電化學氧化產生的價帶(VB)空穴可以被Cu+迅速重組形成Cu2+缺陷,與電化學注入的CB電子復合產生具有相同激發(fā)態(tài)的近紅外ECL輻射。共反應型ECL證明,同時注入空穴和電子到CIS...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2?(a)?CIS?NCs的紫外及熒光光譜圖和(b)合成過程中發(fā)射光譜的變化[7]??Figure?1-2.?(a)?Absorption?and?emission?spectra?of?a?sample?of?CIS?NCs.?(b)?Evolution?of??
需要紫外光激發(fā),因此開發(fā)太陽光輻射驅動的光催化劑成為研宄熱點。研宄??證明,Ti02和CIS?(或ZnS-CIS)?NCs組合可吸收可見光后變成有效光催化劑,??光生電子從CIS?NCs轉移到Ti02,而空穴保留在CIS?NCs中(圖1-4)。CIS或??CIS-ZnSNCs與Ti02組合被成功用于有機污染物的降解過程[77,99]。??V???CB?/?介?f——--??二?\?/?■?\?1?/??VB?-?VBT:^7?/??\?/?\?:/??CulnS2?\?/?CuInS:?、?/??.-,/VB???"VB??'?、、??乂??(a)?TiO:?(b)?TiO:??圖1-4?ClS-Ti〇2顆粒中光生電子-空穴分離過程示意圖(a)光照前和(b)光照后[75]??Figure?1-4.?Schematic?diagram?of?the?photogenerated?electron-hole?separation?process?in??CIS-Ti〇2?particles,?showing?the?system?(a)?before?and?(b)?after?light?irradiation[75].??4??
兩種自由基均由發(fā)光物產生,而共反應劑型ECL由發(fā)光物與共反應劑共同作用??產生的一種發(fā)光現(xiàn)象[14]。共反應劑型ECL分為還原-氧化型ECL和氧化-還原??型ECL[112],發(fā)光機理如圖1-8所示。ECL共反應劑包括氧化-還原型共反應劑??和還原-氧化型共反應劑。常見氧化-還原型共反應劑有草酸根(C2042〇[113-115],??三丙胺(TPrA)[26,?116],二丁胺基乙醇(DBAE)[117]和亞硫酸根(S〇32_)[118]等。??還原-氧化型共反應劑有S2〇82_[119,?120],H2O2[121]和過氧化二苯甲酰(BPO)[25,??35,?122-125]等。發(fā)光體在ECL輻射中起著關鍵作用,三種典型發(fā)光體主要包括??釕(II)的配合物,魯米諾和量子點。自2002年Bard課題組首次報道了?Si量子??點?ECL?后[113],研究者相繼報道了?CdSe[18],?CdSe/ZnSe[19],?CdTe[20],?PbS[22],??ZnSe[29],Au38[25]和?CH3NH3PbBr3[34]等量子點?ECL。??7??
本文編號:3589469
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2?(a)?CIS?NCs的紫外及熒光光譜圖和(b)合成過程中發(fā)射光譜的變化[7]??Figure?1-2.?(a)?Absorption?and?emission?spectra?of?a?sample?of?CIS?NCs.?(b)?Evolution?of??
需要紫外光激發(fā),因此開發(fā)太陽光輻射驅動的光催化劑成為研宄熱點。研宄??證明,Ti02和CIS?(或ZnS-CIS)?NCs組合可吸收可見光后變成有效光催化劑,??光生電子從CIS?NCs轉移到Ti02,而空穴保留在CIS?NCs中(圖1-4)。CIS或??CIS-ZnSNCs與Ti02組合被成功用于有機污染物的降解過程[77,99]。??V???CB?/?介?f——--??二?\?/?■?\?1?/??VB?-?VBT:^7?/??\?/?\?:/??CulnS2?\?/?CuInS:?、?/??.-,/VB???"VB??'?、、??乂??(a)?TiO:?(b)?TiO:??圖1-4?ClS-Ti〇2顆粒中光生電子-空穴分離過程示意圖(a)光照前和(b)光照后[75]??Figure?1-4.?Schematic?diagram?of?the?photogenerated?electron-hole?separation?process?in??CIS-Ti〇2?particles,?showing?the?system?(a)?before?and?(b)?after?light?irradiation[75].??4??
兩種自由基均由發(fā)光物產生,而共反應劑型ECL由發(fā)光物與共反應劑共同作用??產生的一種發(fā)光現(xiàn)象[14]。共反應劑型ECL分為還原-氧化型ECL和氧化-還原??型ECL[112],發(fā)光機理如圖1-8所示。ECL共反應劑包括氧化-還原型共反應劑??和還原-氧化型共反應劑。常見氧化-還原型共反應劑有草酸根(C2042〇[113-115],??三丙胺(TPrA)[26,?116],二丁胺基乙醇(DBAE)[117]和亞硫酸根(S〇32_)[118]等。??還原-氧化型共反應劑有S2〇82_[119,?120],H2O2[121]和過氧化二苯甲酰(BPO)[25,??35,?122-125]等。發(fā)光體在ECL輻射中起著關鍵作用,三種典型發(fā)光體主要包括??釕(II)的配合物,魯米諾和量子點。自2002年Bard課題組首次報道了?Si量子??點?ECL?后[113],研究者相繼報道了?CdSe[18],?CdSe/ZnSe[19],?CdTe[20],?PbS[22],??ZnSe[29],Au38[25]和?CH3NH3PbBr3[34]等量子點?ECL。??7??
本文編號:3589469
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