殼厚調制的核—殼結構量子點電致化學發(fā)光研究及傳感應用
發(fā)布時間:2017-08-22 03:32
本文關鍵詞:殼厚調制的核—殼結構量子點電致化學發(fā)光研究及傳感應用
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【摘要】:由于表面效應和量子限域效應的作用,量子點(Quantum dots, QDs)呈現出很多獨特的理化性質。自從Bard課題組報道了Si量子點的電化學發(fā)光后,量子點電化學發(fā)光的研究便受到了廣泛的關注。但量子點的表面存在很多缺陷,影響其在實際應用中的發(fā)光效率。為了改善量子點的表面缺陷,可采用帶隙較窄的半導體納米粒子作為核,然后用另一種晶體結構相似、帶隙更寬的半導體納米材料進行包覆,形成核-殼型結構的復合納米粒子,核-殼量子點的光學性質可通過調節(jié)殼的厚度來控制。目前,磁分離方法已被廣泛地用于酶、蛋白質、細胞和核酸等多種生物物質的分離與提純,若將核-殼量子點與磁性材料復合,將為量子點在生物醫(yī)學等方面的應用提供更為廣闊的前景。此外,本課題組首次研究了N,N-二丁氨基乙醇/氧氣體系的電化學發(fā)光行為,但更多深入細致的研究工作還有待進行;谝陨戏治,本論文的研究內容主要包括:1.首次提出一種簡單環(huán)保的方法在水溶液中合成以CdSe為核,ZnSe為殼的CdSe/ZnSe核-殼型量子點。與單純的CdSe量子點相比,CdSe/ZnSe的電化學發(fā)光顯著增強。此外,CdSe/ZnSe的電化學發(fā)光性質可以通過ZnSe的厚度來調節(jié)。在CdSe和ZnSe的摩爾比為1:3時,CdSe/ZnSe的電化學發(fā)光最強,可用肉眼觀察到并用手機拍攝到電化學發(fā)光。由于為核-殼結構,因此其電化學發(fā)光光譜和熒光光譜十分相近;贑dSe/ZnSe的電化學發(fā)光傳感器可在10.0 nM~3.0 μM范圍內準確檢測多巴胺的濃度,檢測限為3.6 nM。在合成CdSe/ZnSe的基礎上,采用水熱法成功合成磁性較強的Fe304,接著采用Stober法,利用TEOS的水解在Fe3O4表面包覆上Si02,形成Fe3O4/SiO2磁性復合顆粒。具有強電化學發(fā)光的CdSe/ZnSe核-殼量子點被交聯在Fe3O4/SiO2上。最終產物CdSe/ZnSe QDs-Fe3O4/SiO2具有磁性強、電化學發(fā)光強度大、易分離等優(yōu)點。2.基于水中的溶解氧與N,N-二丁氨基乙醇的強陽極電化學發(fā)光,研究了鹵素離子對發(fā)光體系的影響。實驗結果表明,當向電極施加正向電壓時,溴離子和氯離子對體系沒有明顯的淬滅或增敏效應,而碘離子對體系則有較明顯的淬滅作用。碘離子對體系的淬滅作用可解釋為,當向電極上施加正向電壓時,碘離子可能會被氧化成碘單質,形成的碘單質在電極表面沉積從而引起電化學發(fā)光的淬滅。
【關鍵詞】:核-殼量子點 電化學發(fā)光 傳感器 四氧化三鐵 N N-二丁氨基乙醇
【學位授予單位】:東南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:O657.3
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章 緒論9-34
- 1.1 電化學發(fā)光9-14
- 1.1.1 電化學發(fā)光概述9-10
- 1.1.2 電化學發(fā)光的機理10-11
- 1.1.3 電化學發(fā)光的特點11-12
- 1.1.4 電化學發(fā)光的基本類型12-13
- 1.1.5 電化學發(fā)光分析的展望13-14
- 1.2 量子點14-17
- 1.2.1 定義14
- 1.2.2 量子點的表面修飾14-16
- 1.2.3 量子點的制備16
- 1.2.4 量子點的電化學發(fā)光16
- 1.2.5 量子點電化學發(fā)光機理16-17
- 1.3 傳感器17-23
- 1.3.1 傳感器的定義17
- 1.3.2 生物傳感器17
- 1.3.3 生物傳感器的原理17-18
- 1.3.4 生物傳感器的分類18
- 1.3.5 生物傳感器的應用18-22
- 1.3.6 生物傳感器的發(fā)展趨勢22-23
- 1.4 磁性材料23-26
- 1.4.1 納米材料23
- 1.4.2 磁性納米粒子的合成方法23-25
- 1.4.3 磁性納米粒子的表面修飾保護25-26
- 1.5 研究內容、研究目標以及擬解決的關鍵科學問題26-27
- 1.5.1 研究內容26
- 1.5.2 研究目標26
- 1.5.3 擬解決的關鍵科學問題26-27
- 1.6 擬采取的研究方案27-28
- 參考文獻28-34
- 第二章 電化學發(fā)光可控的CdSe/ZnSe核-殼量子點及其與磁性材料的復合制備34-48
- 2.1 前言34-35
- 2.2 實驗部分35-38
- 2.2.1 實驗試劑和儀器35-36
- 2.2.2 CdSe QDs的制備36
- 2.2.3 CdSe/ZnSe QDs的制備36-37
- 2.2.4 Fe_3O_4的制備37
- 2.2.5 Fe_3O_4/SiO_2磁性復合顆粒的制備37
- 2.2.6 CdSe/ZnSe QDs-Fe_3O_4/SiO_2的制備37
- 2.2.7 量子點修飾玻碳電極37-38
- 2.3 實驗結果與討論38-44
- 2.3.1 CdSe QDs和CdSe/ZnSe QDs的表征38
- 2.3.2 CdSe/ZnSe QDs電化學發(fā)光38-40
- 2.3.3 CdSe/ZnSe QDs發(fā)光體系的穩(wěn)定性40
- 2.3.4 檢測多巴胺40-41
- 2.3.5 抗干擾實驗41-42
- 2.3.6 Fe_3O_4及Fe_3O_4/SiO_2的表征42-43
- 2.3.7 CdSe/ZnSe QDs-Fe_3O_4SiO_2電化學發(fā)光43
- 2.3.8 CdSe/ZnSe QDs-Fe_3O_4SiO_2電化學發(fā)光穩(wěn)定性43-44
- 2.4 本章小結44-45
- 參考文獻45-48
- 第三章 鹵素離子對DBAE/O_2的陽極電化學發(fā)光影響研究48-54
- 3.1 前言48
- 3.2 實驗部分48-49
- 3.2.1 實驗試劑和儀器48-49
- 3.3 實驗結果與討論49-52
- 3.3.1 O_2與共反應試劑的電化學及電化學發(fā)光行為49-50
- 3.3.2 電極材料的選擇50
- 3.3.3 鹵素離子對體系的影響50-52
- 3.4 本章小結52-53
- 參考文獻53-54
- 第四章 全文總結與展望54-55
- 碩士期間的工作成果55-56
- 致謝56
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3 伊魁宇;王猛;邵明云;;量子點作為離子探針的分析應用[J];廣州化工;2012年11期
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7 徐萬幫;汪勇先;許榮輝;尹端l,
本文編號:716821
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