石墨相氮化碳作為一種典型的非金屬共軛聚合物,不僅具有廉價易得、穩(wěn)定性高等特點,還具有優(yōu)異的能帶結(jié)構(gòu)、光學性能和獨特的化學結(jié)構(gòu)以及化學結(jié)構(gòu)、能帶結(jié)構(gòu)可調(diào)等優(yōu)勢。這一系列優(yōu)良的特征使氮化碳在催化、光電轉(zhuǎn)換、分析傳感、成像等領(lǐng)域引起人們越來越多的關(guān)注。當前對氮化碳的研究主要集中在改善其催化或光電轉(zhuǎn)換性能方面,由于對其分子結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的認識還在繼續(xù)深化,其熒光、電化學發(fā)光等性能在傳感和成像領(lǐng)域的應(yīng)用仍然受到一些因素的限制。例如,高熒光量子產(chǎn)率和發(fā)射波長較寬范圍內(nèi)可調(diào)的氮化碳材料的制備、具有較高電化學發(fā)光(ECL)活性的氮化碳材料的制備、新型共反應(yīng)劑的開發(fā)、氮化碳材料的發(fā)光特性與生物識別技術(shù)的有機結(jié)合等還存在諸多挑戰(zhàn)。本文旨在通過氮化碳的發(fā)光界面進行調(diào)控,探索新型傳感響應(yīng)機制,發(fā)掘氮化碳的新的特性,進一步拓展其內(nèi)涵和在傳感領(lǐng)域的應(yīng)用。本論文主要包括以下三個方面研究內(nèi)容:1.目前,大多數(shù)已經(jīng)報道的生物傳感器都是基于單一的傳感機制,由多種機制調(diào)節(jié)的傳感體系很少被報道,然而,生命體現(xiàn)多機制調(diào)控廣泛存在。由于氮化碳具有優(yōu)異的發(fā)光性能和生物相容性,并且其發(fā)光過程易受多機制的調(diào)控,通過在氮化碳納米片界...

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 氮化碳概述
    1.2 石墨相氮化碳的結(jié)構(gòu)及制備方法
        1.2.1 富氮前驅(qū)體和反應(yīng)參數(shù)的影響
        1.2.2 富氮前驅(qū)體的預處理和改性
        1.2.3 反應(yīng)氣氛對氮化碳制備過程的影響
    1.3 對氮化碳微納結(jié)構(gòu)的調(diào)控
        1.3.1 模板法
        1.3.2 超分子預組裝法
        1.3.3 無模板法
        1.3.4 自上而下的體相氮化碳剝離法
        1.3.5 化學剪裁法
        1.3.6 其他方法
    1.4 氮化碳的功能化
        1.4.1 元素/分子摻雜
        1.4.2 異質(zhì)結(jié)復合結(jié)構(gòu)
        1.4.3 非共價功能化
    1.5 氮化碳的性質(zhì)和應(yīng)用
        1.5.1 氮化碳在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.5.2 氮化碳在有機物轉(zhuǎn)換、有機污染物降解和滅菌領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.5.3 氮化碳在電催化中的應(yīng)用
        1.5.4 氮化碳在光電轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用
        1.5.5 作為模版劑和氮源
        1.5.6 氮化碳在分析傳感中的應(yīng)用
    1.6 本文選題背景及研究內(nèi)容
    參考文獻
第二章 競爭多機制驅(qū)動的電致化學發(fā)光策略檢測8-OHdG
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 儀器設(shè)備
        2.2.3 氮化碳納米片(CNNS)的制備
        2.2.4 CNNS-AuNPs的制備
        2.2.5 核酸外切酶Ⅰ(ExoⅠ)降解游離的適體探針
        2.2.6 競爭多機制驅(qū)動的ECL生物傳感器的組裝
        2.2.7 單一空間位阻效應(yīng)驅(qū)動的ECL生物傳感器的裝配
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 CNNS與 CNNS-AuNPs的制備與表征
        2.3.2 基本原理驗證
        2.3.3 競爭多機制驅(qū)動的ECL生物傳感體系條件優(yōu)化
        2.3.4 競爭多機制驅(qū)動的ECL生物傳感體系的應(yīng)用
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 基于熒光光譜儀-恒電位儀聯(lián)用的高分辨率ECL光譜采集系統(tǒng)
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 儀器設(shè)備
        3.2.3 熒光光譜儀-恒電位儀聯(lián)用裝置
        3.2.4 熒分光光度計的靈敏度考察
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 熒光光譜儀-恒電位儀聯(lián)用裝置的理論可行性
        3.3.2 熒光光譜儀-恒電位儀聯(lián)用裝置應(yīng)用的可行性
        3.3.3 探索多波長ECL傳感技術(shù)應(yīng)用的可行性
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 基于氮化碳材料的波長分辨ECL傳感策略應(yīng)用于兩種目標物同時檢測
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 儀器設(shè)備
        4.2.3 熒光光譜儀-恒電位儀聯(lián)用裝置
        4.2.4 氮化碳和硫摻雜氮化碳的制備
        4.2.5 氮化碳納米片和硫摻雜氮化碳納米片的制備
        4.2.6 CNNS-AuNPs和 S-CNNS-AuNPs復合材料的制備
        4.2.7 電致化學發(fā)光(ECL)免疫傳感器的組裝
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 CNNS-AuNPs與 S-CNNS-AuNPs的制備與表征
        4.3.2 CNNS-AuNPs與 S-CNNS-AuNPs的 ECL發(fā)光性能表征
        4.3.3 CNNS-AuNPs與 S-CNNS-AuNPs負載量的優(yōu)化
        4.3.4 CNNS-AuNPs與 S-CNNS-AuNPs用于多組分同時檢測的可行性
        4.3.5 波長分辨ECL免疫傳感器應(yīng)用于多組分同時檢測的可行性
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
博士期間發(fā)表的論文及所獲獎勵
致謝



本文編號：3974844