本文關(guān)鍵詞：量子點(diǎn)—水滑石電化學(xué)發(fā)光復(fù)合材料的組裝及其性能研究

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【摘要】：電化學(xué)發(fā)光(ECL)是在電極表面由電子轉(zhuǎn)移而引起的化學(xué)發(fā)光行為,是電化學(xué)技術(shù)與化學(xué)發(fā)光的結(jié)合。近年來,因其靈敏度高、可控性強(qiáng)、儀器簡單、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于食品安全、藥物分析、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。量子點(diǎn)作為一種新型的發(fā)光劑,由于其獨(dú)特的光學(xué)、電化學(xué)以及電化學(xué)發(fā)光性質(zhì)受到了廣泛關(guān)注,但是溶液狀態(tài)的量子點(diǎn)容易發(fā)生聚集,存在電化學(xué)發(fā)光信號弱、穩(wěn)定性較差等問題。因此,如何將量子點(diǎn)固載化以增強(qiáng)其電化學(xué)發(fā)光性能,提高其穩(wěn)定性和重復(fù)利用性,是近年來量子點(diǎn)電化學(xué)發(fā)光研究領(lǐng)域的重要問題。本論文以水滑石層狀材料(layered double hydroxides,LDHs)為主體,利用層層組裝技術(shù)分別構(gòu)筑了LDHs納米片／量子點(diǎn)以及魯米諾單鈉鹽插層LDHs納米粒子／量子點(diǎn)復(fù)合薄膜。研究了復(fù)合薄膜修飾電極的ECL性能及其傳感行為。論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：1.基于層層組裝法將LDHs納米片與CdTe量子點(diǎn)進(jìn)行復(fù)合,得到了(LDHs/CdTe)n多層超薄膜。該復(fù)合薄膜呈現(xiàn)平整、連續(xù)的表面形貌和較低的表面粗糙度,并具有超晶格有序結(jié)構(gòu)。LDHs二維層狀結(jié)構(gòu)為CdTe量子點(diǎn)的組裝提供了穩(wěn)定的限域空間,顯著提高了量子點(diǎn)陽極電化學(xué)發(fā)光體系的ECL性能,同時該薄膜電極具有很好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性�；诒∧さ碾娀瘜W(xué)發(fā)光性質(zhì),在20-80℃范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了對溫度的可逆重復(fù)響應(yīng),在基于電化學(xué)發(fā)光的溫度傳感器方面具有潛在的應(yīng)用價值。另外,基于(LDHs/CdTe)n-NaSO3陽極電化學(xué)發(fā)光體系,實(shí)現(xiàn)了對亞硝酸鹽的高靈敏檢測。薄膜傳感器具有寬的檢測范圍和較低的檢測限(0.719 μM),且具有良好的選擇性和可逆重復(fù)性。該無機(jī)-無機(jī)復(fù)合薄膜同時實(shí)現(xiàn)了對溫度和亞硝酸鹽的靈敏響應(yīng),對多功能電化學(xué)發(fā)光傳感器的設(shè)計和構(gòu)筑具有一定借鑒意義。2.通過插層組裝與層層組裝方法聯(lián)用,將魯米諾單鈉鹽(3-AMS)插入LDHs層間制備了3-AMS-CoAl LDHs復(fù)合材料；然后其與量子點(diǎn)進(jìn)行交替組裝形成薄膜材料。利用LDHs二維限域空間有效縮短了兩者間的距離,構(gòu)筑了以魯米諾為供體、量子點(diǎn)為受體的電化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移的固態(tài)體系。(3-AMS-LDHs/CdTe QDs)n薄膜在垂直于基底方向呈現(xiàn)出長程有序性。利用魯米諾-量子點(diǎn)在薄膜內(nèi)部的電化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移性能,實(shí)現(xiàn)了對3-硝基甲苯(TNT)溶液的雙峰比率檢測,提高了檢測的靈敏度和精確度。LDHs的二維限域效應(yīng)為實(shí)現(xiàn)以量子點(diǎn)為受體的電化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移體系的全固態(tài)化提供了可行性,為ECL共振能量體系的發(fā)展進(jìn)行了有益的探索。
【關(guān)鍵詞】：電化學(xué)發(fā)光 量子點(diǎn) 水滑石納米片 層層組裝 共振能量轉(zhuǎn)移 傳感器
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB33;O657.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 緒論15-33
• 1.1 電化學(xué)發(fā)光15-22
• 1.1.1 電化學(xué)發(fā)光概述15-16
• 1.1.2 電化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的原理16-17
• 1.1.3 常見電化學(xué)發(fā)光體系17-22
• 1.2 量子點(diǎn)的制備及相關(guān)特性22-28
• 1.2.1 量子點(diǎn)的制備23
• 1.2.2 量子點(diǎn)的電化學(xué)發(fā)光23-28
• 1.2.2.1 量子點(diǎn)電化學(xué)發(fā)光的機(jī)理24-25
• 1.2.2.2 量子點(diǎn)電化學(xué)發(fā)光的應(yīng)用25-27
• 1.2.2.3 基于量子點(diǎn)修飾的電化學(xué)發(fā)光傳感器的研究現(xiàn)狀27-28
• 1.3 水滑石類化合物簡介28-31
• 1.3.1 水滑石概述28-29
• 1.3.2 水滑石的主要性質(zhì)29
• 1.3.3 水滑石的制備方法29-30
• 1.3.4 LDHs復(fù)合薄膜的制備及其應(yīng)用30-31
• 1.4 本論文的研究內(nèi)容、目的及意義31-33
• 1.4.1 研究內(nèi)容31-32
• 1.4.2 研究目的與意義32-33
• 第二章 CdTe QDs/LDHs超薄膜的組裝及其電化學(xué)發(fā)光性能的研究33-51
• 2.1 引言33-34
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分34-36
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品34
• 2.2.2 CoAl-LDHs膠體納米粒子的制備34
• 2.2.3 疏基丁二酸修飾的CdTe量子點(diǎn)的制備34-35
• 2.2.4 (CdTe QDs/LDHs)_n復(fù)合超薄膜的制備35
• 2.2.5 實(shí)驗(yàn)樣品表征方法35-36
• 2.3 結(jié)果與討論36-48
• 2.3.1 CoAl-LDHs和CdTe QDs前體的表征36-37
• 2.3.2 (LDHs/CdTe QDs)_n超薄膜組裝過程的監(jiān)測以及形貌表征37-40
• 2.3.3 (LDHs/CdTe QDs)_n薄膜修飾電極的電化學(xué)和電化學(xué)發(fā)光性能研究40-44
• 2.3.3.1 (LDHs/CdTe QDs)_n薄膜的組裝層數(shù)與電化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)系40-41
• 2.3.3.2 (LDHs/CdTe QDs)_n修飾電極的陽極電化學(xué)發(fā)光行為41-42
• 2.3.3.3 (LDHs/CdTe QDs)_n修飾電極的電化學(xué)阻抗42-43
• 2.3.3.4 (LDHs/CdTe QDs)_n修飾電極的電化學(xué)發(fā)光反應(yīng)機(jī)理43-44
• 2.3.4 (LDHs/CdTe QDs)_n修飾電極對溫度的電化學(xué)發(fā)光響應(yīng)性能44-45
• 2.3.5 基于(LDHs/CdTe QDs)_(12)/ITO陽極電化學(xué)發(fā)光的亞硝酸鹽檢測45-46
• 2.3.6 (LDHs/CdTe QDs)_(12)薄膜修飾電極的選擇性、重復(fù)性和穩(wěn)定性46-48
• 2.4 本章小結(jié)48-51
• 第三章 基于量子點(diǎn)-魯米諾共振能量轉(zhuǎn)移的電化學(xué)發(fā)光傳感器的構(gòu)筑和性能研究51-65
• 3.1 前言51-52
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分52-54
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品52
• 3.2.2 3-AMS CoAl-LDHs的制備52-53
• 3.2.2.1 CoAl-NO_3 LDHs的制備52-53
• 3.2.2.2 3-AMS插層CoAl-NO_3 LDHs的制備53
• 3.2.3 (3-AMS-LDHs/CdTe QDs)_n薄膜的制備53
• 3.2.4 表征方法53-54
• 3.3 結(jié)果與討論54-63
• 3.3.1 3-AMS插層CoAl LDHs的制備與表征54-55
• 3.3.2 (3-AMS-CoAl LDHs/CdTe QDs)_n薄膜結(jié)構(gòu)和形貌表征55-57
• 3.3.3 (3-AMS-CoAl LDHs/CdTe QDs)_n復(fù)合薄膜的光學(xué)性能57-58
• 3.3.4 (3-AMS-CoAl LDHs/CdTe QDs)_n復(fù)合薄膜的電化學(xué)發(fā)光性能的研究58-63
• 3.3.4.1 (3-AMS-CoAl LDHs/CdTe QDs)_n的ECL共振能量轉(zhuǎn)移性能58-59
• 3.3.4.2 Luminol-H202-CdTe QDs電化學(xué)發(fā)光共振能量體系的反應(yīng)機(jī)理59-60
• 3.3.4.3 (3-AMS-CoAl LDHs/CdTe QDs)_n修飾電極電化學(xué)發(fā)光條件的優(yōu)化60-61
• 3.3.4.4 (3-AMS-CoAl LDHs/CdTe QDs)_n修飾電極的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性61-62
• 3.3.4.5 (3-AMS-CoAl LDHs/CdTe QDs)_n修飾電極對TNT的ECL比率檢測62-63
• 3.4 本章小結(jié)63-65
• 第四章 結(jié)論65-67
• 本論文創(chuàng)新點(diǎn)67-69
• 參考文獻(xiàn)69-77
• 作者和導(dǎo)師簡介77-79
• 致謝79-81
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文81-82
• 附件82-83

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5 田瑞雪;武玲玲;趙清;胡勝亮;楊金龍;;碳量子點(diǎn)的氨基化及其對發(fā)光性能的影響[J];化工新型材料;2014年01期

6 ;“量子點(diǎn)”晶體將推動部分物理工藝的進(jìn)步[J];光機(jī)電信息;2002年10期

7 徐萬幫;汪勇先;許榮輝;尹端l，

本文編號：547733