光電化學(xué)傳感器在工業(yè)生產(chǎn)、疾病診斷治療、環(huán)境保護等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,而具有合適的帶隙和較高載流子遷移率的光敏材料在獲得理想的光電流信號中起著至關(guān)重要的作用。氧化鋅作為一種應(yīng)用非常廣泛的寬禁帶半導(dǎo)體材料,具有令人滿意的光電性能和良好的化學(xué)穩(wěn)定性。然而,氧化鋅的寬禁帶使其只能在紫外光下被激發(fā),光生的電子-空穴對極易復(fù)合,這大大限制了氧化鋅在光電化學(xué)傳感中的應(yīng)用。為了解決其固有的缺陷,可通過利用不同的窄帶隙半導(dǎo)體材料敏化寬帶隙的氧化鋅,大大提高光電化學(xué)傳感器的性能。纖維素紙具有高孔隙率、大表面積、易改性和良好的柔韌性等優(yōu)良特性,已被用作納米材料功能化的高親和性基質(zhì)。結(jié)合課題組在紙基傳感器件領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究,本工作制備了不同形貌的紙基氧化鋅并敏化多種光電活性材料,聯(lián)合不同的光電信號放大策略,構(gòu)建多種紙基光電化學(xué)生物傳感平臺,用于腫瘤標志物的靈敏監(jiān)測。具體開展了以下幾個方面的工作:(1)采用電沉積技術(shù),調(diào)控不同的反應(yīng)條件,成功地在紙基金電極表面原位生長了不同形貌的氧化鋅納米管、納米片。紙基氧化鋅納米材料具有大的比表面積,可以提供大量的活性位點用于進一步多元敏化。(2)基于折疊原理,自主設(shè)計了簡易...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 半導(dǎo)體納米材料概述
        1.1.1 半導(dǎo)體納米材料的性質(zhì)
        1.1.2 半導(dǎo)體納米材料的制備
        1.1.3 半導(dǎo)體光電活性材料
    1.2 ZnO納米材料概述
        1.2.1 ZnO納米材料的性質(zhì)
        1.2.2 ZnO納米材料的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 生物傳感器
        1.3.1 生物傳感器的分類
        1.3.2 光電化學(xué)生物傳感器
        1.3.3 ZnO在光電化學(xué)生物傳感中的應(yīng)用
    1.4 紙基檢測裝置
    1.5 本文的主要研究思路
第二章 紙基氧化鋅納米管的級聯(lián)敏化結(jié)構(gòu)設(shè)計制備及其在光電化學(xué)傳感中的應(yīng)用
    2.1 實驗部分
        2.1.1 主要儀器和試劑
        2.1.2 紙基裝置的設(shè)計與制備
        2.1.3 紙基ZnO NTs的制備
        2.1.4 CdS量子點的合成
        2.1.5 CdTe/CdSe核殼量子點的合成
        2.1.6 GNPs標記的PSA-Apt的制備
        2.1.7 紙基PEC生物傳感器的組裝
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 ZnO NTs的表征
        2.2.2 CdS量子點和GNPs的表征
        2.2.3 CdTe/CdSe核殼量子點的表征
        2.2.4 PAE的電化學(xué)行為
        2.2.5 可行性驗證
        2.2.6 機理分析
        2.2.7 實驗條件優(yōu)化
        2.2.8 PEC生物傳感器的性能研究
        2.2.9 實際樣品應(yīng)用
    2.3 小結(jié)
第三章 基于氧化鋅納米片和雙循環(huán)信號放大的紙基光電化學(xué)傳感器件制備與應(yīng)用
    3.1 實驗部分
        3.1.1 主要儀器和試劑
        3.1.2 中空通道紙基裝置的設(shè)計與制備
        3.1.3 紙基ZnO NFs的制備
        3.1.4 分層CuInS₂納米微球的合成
        3.1.5 標記Ag₂Se量子點的pDNA的制備
        3.1.6 DSN酶催化的靶標循環(huán)反應(yīng)
        3.1.7 紙基PEC生物傳感平臺的構(gòu)建
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 ZnO NFs和CuInS₂納米微球的表征
        3.2.2 ZnO/CuInS₂光誘導(dǎo)電荷載流子的動力學(xué)研究
        3.2.3 Ag₂Se量子點的表征
        3.2.4 可行性評估
        3.2.5 實驗條件優(yōu)化
        3.2.6 傳感器的性能研究
        3.2.7 實際樣品應(yīng)用
    3.3 小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
附錄



本文編號：3874518