發(fā)布時(shí)間：2018-05-03 10:00

  本文選題：氮雜石墨烯 + 功能納米材料��； 參考：《江蘇大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：發(fā)展快速、靈敏、高效、準(zhǔn)確的食品安全檢測(cè)方法是國家實(shí)施食品安全計(jì)劃的重要技術(shù)支撐,對(duì)于實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和保障人民健康具有重要意義。電化學(xué)傳感器因其成本低廉、儀器操作簡(jiǎn)單、分析速度快等優(yōu)點(diǎn),成為了食品安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。其中,發(fā)展新型的功能納米材料,構(gòu)建性能優(yōu)異的電化學(xué)傳感功能界面是開發(fā)高性能電化學(xué)傳感器的關(guān)鍵步驟。本文以設(shè)計(jì)制備的多種性能優(yōu)異的氮雜石墨烯基納米材料為傳感功能界面,結(jié)合電化學(xué)阻抗(EIS)、電化學(xué)發(fā)光(ECL)和光電化學(xué)(PEC)傳感技術(shù),建立了幾種檢測(cè)農(nóng)藥殘留和重金屬離子的電化學(xué)傳感方法,主要研究?jī)?nèi)容如下:1、設(shè)計(jì)制備了比表面積大、導(dǎo)電性能好的氮雜石墨烯/Ag納米功能材料(NGR/Ag),利用納米Ag與啶蟲脒適配體中-SH基團(tuán)共價(jià)鍵合,構(gòu)建了啶蟲脒電化學(xué)傳感功能界面,并優(yōu)化了適配體固載量、共價(jià)鍵合反應(yīng)時(shí)間等傳感界面性能影響參數(shù),基于該傳感界面電化學(xué)阻抗值選擇性隨啶蟲脒濃度增加而增大的原理,建立了靈敏、快速檢測(cè)啶蟲脒的電化學(xué)阻抗適配體傳感方法。在適配體濃度為8 μmol L-1,適配體結(jié)合時(shí)間為10 h,啶蟲脒與傳感器溫育時(shí)間為35 min等優(yōu)化條件下,所研制的電化學(xué)阻抗適配體傳感器對(duì)啶蟲脒響應(yīng)的線性范圍為1×10-13～5×10-9 molL-1,檢出限為 3.3×10-14molL-1 (S/N = 3)。該傳感器具有良好的選擇性和重現(xiàn)性,能夠用于食品實(shí)際樣中的啶蟲脒檢測(cè)。2、采用簡(jiǎn)便的一鍋溶劑熱法將氮雜石墨烯量子點(diǎn)(NGQDs)負(fù)載在光電化學(xué)活性材料MoS2納米片上,制備了電荷轉(zhuǎn)移效率高、光生載流子壽命長(zhǎng)、光電化學(xué)性能優(yōu)異的NGQDs/MoS2納米復(fù)合材料。利用NGQDs與啶蟲脒適配體分子間的π-π共軛作用,構(gòu)建了啶蟲脒電化學(xué)傳感功能界面,基于啶蟲脒選擇性降低該傳感界面光電流值的原理,建立了靈敏、快速檢測(cè)啶蟲脒的光電化學(xué)適配體傳感新方法。在適配體濃度為2 μmol L- 1,啶蟲脒與傳感器溫育時(shí)間為40 min的條件下,所構(gòu)建的光電化學(xué)適配體傳感器對(duì)啶蟲脒響應(yīng)的線性范圍為0.05 pmol L-1～1nmolL-1,檢出限可以達(dá)到16.7 fmol L-1 (S/N = 3)。該傳感器具有優(yōu)異的選擇性和重現(xiàn)性,能夠用于食品實(shí)際樣中的啶蟲脒檢測(cè),為食品中啶蟲脒農(nóng)藥殘留的分析檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究提供了一種新的方法。3、通過簡(jiǎn)便的一步熱處理法成功制備了電化學(xué)發(fā)光性能優(yōu)異,電子轉(zhuǎn)移能力強(qiáng)的NGR/ZnO納米功能材料,進(jìn)一步調(diào)控納米功能材料中氮元素的含量,構(gòu)建了電化學(xué)發(fā)光傳感功能界面,基于五氯苯酚(PCP)對(duì)NGR/ZnO納米功能材料ECL信號(hào)猝滅的機(jī)理,建立了靈敏、快速檢測(cè)PCP的電化學(xué)發(fā)光傳感方法。在共反應(yīng)劑K2S208濃度為0.05 mol L-1,掃速為200 mV s-1,溶液pH = 7.0等優(yōu)化條件下,所構(gòu)建的ECL傳感器信號(hào)強(qiáng)度的變化值與PCP濃度的對(duì)數(shù)呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系,其線性范圍為0.5 pmol L-1～61.1 nmol L-1,在信噪比為3時(shí),檢出限可以達(dá)到0.16 pmolL-1。此外,該傳感器還具有簡(jiǎn)單快捷、綠色環(huán)保等特點(diǎn),能夠重復(fù)使用,為NGR基納米功能材料在農(nóng)殘分析檢測(cè)領(lǐng)域提供了新的方法和路徑。4、首先采用水熱切割的方法合成了光學(xué)性能優(yōu)異的NGQDs,進(jìn)一步耦合具有電子轉(zhuǎn)移能力強(qiáng)的氧化石墨烯(GO),制備了電化學(xué)發(fā)光性能優(yōu)異的NGQDs/GO納米功能材料,并以此構(gòu)建了電化學(xué)發(fā)光傳感功能界面,基于PCP對(duì)NGQDs/GO納米功能材料ECL信號(hào)猝滅的機(jī)理,構(gòu)建了靈敏、快速檢測(cè)PCP的電化學(xué)發(fā)光傳感新方法。在溶液pH = 8.0,共反應(yīng)劑K2S2O8濃度為100 mmol L-1的條件下,所構(gòu)建的ECL傳感器對(duì)PCP響應(yīng)的線性范圍為0.1 pg mL-1 ～ 10 ng mL-1,檢出限可以達(dá)到0.03 pgmL-1 (S/N = 3)。此外,該ECL傳感器表現(xiàn)出優(yōu)異的選擇性、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。采用標(biāo)準(zhǔn)加入法對(duì)河水進(jìn)行實(shí)際樣檢測(cè),其回收率結(jié)果說明所構(gòu)建的ECL傳感器可以用于實(shí)際樣的檢測(cè)。5、耦合具有高效的電荷轉(zhuǎn)移能力的NGR和表面等離子體效應(yīng)的Ag納米粒子,采用簡(jiǎn)便的一鍋溶劑熱法成功地制備了能夠在可見光條件下驅(qū)動(dòng)的,具有電荷分離能力強(qiáng)和光電化學(xué)性能優(yōu)異的NGR/Ag-Ti02納米功能材料,進(jìn)一步調(diào)控納米功能材料的介面組成,利用NGR與Pb2+適配體分子間的π-π共軛作用,構(gòu)建了鉛離子光電化學(xué)傳感功能界面,基于Pb2+選擇性增強(qiáng)該傳感界面光電流值的原理,建立了靈敏、快速檢測(cè)Pb2+的光電化學(xué)適配體傳感新方法。在適配體濃度為1 μmol L-1,Pb2+與傳感器溫育時(shí)間為40 min等優(yōu)化條件下,所構(gòu)建的光電化學(xué)適配體傳感器的線性檢測(cè)范圍為1 pmol L-1～5 nmol L-1,檢出限可以達(dá)到0.3 pmolL-1, S/N = 3),優(yōu)異的選擇性和重現(xiàn)性,能夠用于實(shí)際水樣中Pb2+的靈敏檢測(cè)。6、以簡(jiǎn)便的水浴法制備了具有ECL信號(hào)強(qiáng)度高、穩(wěn)定性能好的NGR/AgBr納米功能材料,并以此構(gòu)建了電化學(xué)發(fā)光傳感功能界面,基于Pb2+對(duì)NGR/AgBr納米功能材料ECL信號(hào)猝滅的機(jī)理,構(gòu)建了靈敏、快速檢測(cè)Pb2+的新型電化學(xué)發(fā)光傳感方法。在共反應(yīng)劑K2S208濃度為0.07 mol L-1,溶液pH = 8.0,掃速為0.14 V s-1等優(yōu)化條件下,該傳感器的ECL信號(hào)強(qiáng)度與Pb2+濃度的對(duì)數(shù)值呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,線性范圍為40 pmolL-1 ～ 6 nmol L-1,檢出限為1.3 pmol L-1 (S/N=3)。此外,該ECL傳感器具有良好的選擇性、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,有望用于實(shí)際樣品的檢測(cè)。
[Abstract]:An electrochemical sensing method for detecting pesticide residues and heavy metal ions has been developed in this paper , which is based on electrochemical impedance spectroscopy ( EIS ) , electrochemical luminescence ( ECL ) and electrochemical ( PEC ) sensing technology . In this paper , a new method of photochemistry aptamer sensing for acetamidines was prepared by using a simple one - pot solvent - heat method , and a new method was developed to detect the photoelectrochemical properties of acetamidines . The linear range of the photoelectrochemical aptamer sensor was 0.05 pmol L - 1 锝，

本文編號(hào)：1838048