铜铟硫纳米材料的电化学发光与生物传感

发布时间：2022-01-14 23:55

　　电化学发光（Electrochemiluminescence,ECL）是一种通过电化学氧化还原在电极表面产生激发态进而产生的辐射载流子跃迁的现象。由于ECL无背景光干扰,因此ECL的灵敏度和信噪比优于荧光。Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ型纳米晶体（NCs）不仅含有A型元素（Cd,Pb和Hg）还含有B型元素（Se和As）,含Cd2+型NCs会释放Cd2+引起环境问题。铜铟硫((CuInS2,（CIS）NCs有望避免含Cd和和Pb的NCs有毒问题。本论文的主要研究内容如下:1.通过ECL手段探索电化学氧化还原诱导的p-型CIS NCs的辐射载流子迁移。CIS NCs显示出一个微弱还原过程和四个较强的氧化过程。电位分辨ECL证明电化学注入导带（CB）的电子在CIS NCs中稳定存在,且能与CIS NCs中的Cu2+缺陷（预先存在于CIS NCs中或CIS NCs通过电化学氧化产生）发生辐射载流子复合。湮灭型ECL证明,在不同电位下电化学氧化产生的价带（VB）空穴可以被Cu+迅速重组形成Cu2+缺陷,与电化学注入的CB电子复合产生具有相同激发态的近红外ECL辐射。共反应型ECL证明,同时注入空穴和电子到CIS... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２?（ａ）?ＣＩＳ?ＮＣｓ的紫外及荧光光谱图和（ｂ）合成过程中发射光谱的变化［７］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２．?（ａ）?Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｅｍｉｓｓｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ａ?ｓａｍｐｌｅ?ｏｆ?ＣＩＳ?ＮＣｓ．?（ｂ）?Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ?ｏｆ??

需要紫外光激发，因此开发太阳光辐射驱动的光催化剂成为研宄热点。研宄??证明，Ｔｉ０２和ＣＩＳ?（或ＺｎＳ－ＣＩＳ）?ＮＣｓ组合可吸收可见光后变成有效光催化剂，??光生电子从ＣＩＳ?ＮＣｓ转移到Ｔｉ０２，而空穴保留在ＣＩＳ?ＮＣｓ中（图１－４）。ＣＩＳ或??ＣＩＳ－ＺｎＳＮＣｓ与Ｔｉ０２组合被成功用于有机污染物的降解过程［７７，９９］。??Ｖ???ＣＢ?／?介?ｆ——－－??二?＼?／?■?＼?１?／??ＶＢ?－?ＶＢＴ：＾７?／??＼?／?＼?：／??ＣｕｌｎＳ２?＼?／?ＣｕＩｎＳ：?、?／??．－，／ＶＢ???＂ＶＢ??＇?、、？?乂??（ａ）?ＴｉＯ：?（ｂ）?ＴｉＯ：??图１－４?ＣｌＳ－Ｔｉ〇２颗粒中光生电子－空穴分离过程示意图（ａ）光照前和（ｂ）光照后［７５］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４．?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｈｏｔｏｇｅｎｅｒａｔｅｄ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ－ｈｏｌｅ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｉｎ??ＣＩＳ－Ｔｉ〇２?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ，?ｓｈｏｗｉｎｇ?ｔｈｅ?ｓｙｓｔｅｍ?（ａ）?ｂｅｆｏｒｅ?ａｎｄ?（ｂ）?ａｆｔｅｒ?ｌｉｇｈｔ?ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ［７５］．??４??

两种自由基均由发光物产生，而共反应剂型ＥＣＬ由发光物与共反应剂共同作用??产生的一种发光现象［１４］。共反应剂型ＥＣＬ分为还原－氧化型ＥＣＬ和氧化－还原??型ＥＣＬ［１１２］，发光机理如图１－８所示。ＥＣＬ共反应剂包括氧化－还原型共反应剂??和还原－氧化型共反应剂。常见氧化－还原型共反应剂有草酸根（Ｃ２０４２〇［１１３－１１５］，??三丙胺（ＴＰｒＡ）［２６，?１１６］，二丁胺基乙醇（ＤＢＡＥ）［１１７］和亚硫酸根（Ｓ〇３２＿）［１１８］等。??还原－氧化型共反应剂有Ｓ２〇８２＿［１１９，?１２０］，Ｈ２Ｏ２［１２１］和过氧化二苯甲酰（ＢＰＯ）［２５，??３５，?１２２－１２５］等。发光体在ＥＣＬ辐射中起着关键作用，三种典型发光体主要包括??钌（ＩＩ）的配合物，鲁米诺和量子点。自２００２年Ｂａｒｄ课题组首次报道了?Ｓｉ量子??点?ＥＣＬ?后［１１３］，研究者相继报道了?ＣｄＳｅ［１８］，?ＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ［１９］，?ＣｄＴｅ［２０］，?ＰｂＳ［２２］，??ＺｎＳｅ［２９］，Ａｕ３８［２５］和?ＣＨ３ＮＨ３ＰｂＢｒ３［３４］等量子点?ＥＣＬ。??７??


本文编号：3589469