納米材料優(yōu)異的電化學(xué)和光學(xué)特性使其在生化分析、醫(yī)學(xué)檢測、和環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用。其中基于貴金屬納米陣列傳感器的電化學(xué)耦合局部表面等離子共振技術(shù),通過在納米等離子器件上施加電化學(xué)激勵信號,調(diào)制其表面電子的分布密度,可以有效的實現(xiàn)電信號和光信號的聯(lián)合傳輸,為傳感檢測帶來了高靈敏度、高可靠性和高穩(wěn)定性等優(yōu)點。此外,隨著在即時檢測中對便攜化、小型化以及智能化傳感系統(tǒng)需求的不斷增加,智能手機(jī)由于其先進(jìn)的計算能力、高清的成像功能以及開源的操作系統(tǒng),在移動傳感中起著越來越重要的作用。通常利用智能手機(jī)的內(nèi)置功能模塊來感知電化學(xué)和光學(xué)等信號,其中電化學(xué)發(fā)光作為一種電激勵的光輻射技術(shù),在傳感檢測中顯示出強(qiáng)抗干擾能力,利于在智能手機(jī)上構(gòu)建“一體式”檢測平臺,在生物傳感中具有廣闊的應(yīng)用前景。本文以納米陣列、氧化石墨烯、納米孔以及石墨烯量子點等納米材料構(gòu)建電化學(xué)耦合光學(xué)傳感平臺,實現(xiàn)凝血酶、唾液酸、葡萄糖、半胱氨酸、三硝基甲苯以及大腸桿菌等生物傳感檢測;并通過在智能手機(jī)上搭建電化學(xué)發(fā)光檢測系統(tǒng),實現(xiàn)指紋成像傳感應(yīng)用。本文的主要內(nèi)容如下:（1）設(shè)計并實現(xiàn)了基于納米陣列的電光耦合傳感檢測系統(tǒng)�；谥芷谛约{米... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２納米粒子局部表面等離子共振示意圖

Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?／?Ｖ?Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ?ｉｎｄｅｘ??圖１－４電化學(xué)耦合局部表面等離子共振：（３）心＿和」￡的關(guān)系；（ｂ）￡／和《的關(guān)系。［３Ｉ］??５??

ｉ３????ｕｊ????＾１＊?＾３?＾２＊?＾Ａ＊?＾０??Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ??圖１－３波長－電位－消光譜：（ａ）等離子體納米粒子波長、電位和消光譜之間的關(guān)系；（ｂ）是在￡／和＆??處的橫截面；Ｃｃ）是在七處的截面：（ｄ）折射率為？和《ｆｌ時對應(yīng)波長、電位和消光譜之間的關(guān)系；??（ｅ）是在仄處的橫截面；（ｆ）是在ｈ處的截面。［３１】??施加電位五＝及；＋Ｊ五和波長之間的關(guān)系通過式１－３給出，其中Ｃ，Ｆ，?Ｆ和ｄ分別為金??屬納米粒子的電容，金屬的摩爾體積，法拉第常數(shù)和納米粒子的直徑。據(jù)報道，ｒｆ＝３．７？４０．８??ｎｍ的檸檬酸鹽包被的金納米粒子的Ｃ值在相對于銀／氯化銀／飽和氯化鉀電極（在電位為－??０．４Ｖ？＋０．６Ｖ時）大約為７０ｐＦ／ｃｍ２［３２］。金納米粒子的Ｆ值為１０．２ｃｍ３／ｍｏｌ。??Ａｊ?｝＿?６ＣＶａＥ??乂￡２〇?Ｆｄ?（式?１－３）??基于這些參數(shù)值，在圖ｌ－４ａ中繪出了折射率為１．３３的溶劑中直徑為１３?ｎｍ的金納米??粒子的和之間的關(guān)系。從圖中可以看出，在－０．９ＶＳ」五Ｓ＋０．５Ｖ的電位范圍內(nèi)，乂?／??幾乎線性取決于」￡，在這些條件下，通過近似直線的斜率可以計算出電位靈敏度及．￡大??約為?８．９ｎｍ／Ｖ。??


本文編號：3236561