氧化锌纳米阵列的制备及光电催化与生物传感

发布时间：2023-04-11 00:01

　　氧化锌纳米材料以其高比表面积、良好生物相容性、出色电学、光学性质,在催化、能量转换、光电子器件、气体检测、生物传感与临床诊疗等多个领域应用取得了重要突破,受到越来越广泛的关注。然而,由于其带隙较宽等自身局限限制了其进一步开发和使用。本论文通过构建金属或金属氧化物与氧化锌纳米阵列的异质结构,制备了几种新型氧化锌纳米阵列复合材料,并研究了其在光电化学催化水分解、微阵列生物芯片传感等领域的应用。(1)开发了一种简单、快捷的方法制备氧化铜/氧化锌P-N结异质结构纳米阵列复合材料并用于催化光电化学水分解反应,取得了性能上的提升并探究了性能增强的机理;(2)开发了绿色、环保原位光还原制备金属银/氧化锌和金/氧化锌的新方法,并对两种贵金属/氧化锌纳米阵列异质结构形貌和成分进行了表征,在性能上进行了初步探索;(3)通过水热法在金纳米薄膜上生长氧化锌纳米棒阵列,用于荧光增强微阵列生物芯片以及肿瘤标识物的检测,探究应用过程中氧化锌纳米棒阵列的形貌与长度、表面亲疏水性质、荧光染料类型等因素对荧光增强效果的影响;(4)针对荧光增强微阵列生物芯片基底的构建,开发了一种具有表面等离激元荧光增强性质的纳米光栅结构,...

【文章页数】：124 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
内容提要
中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 纳米材料简述
        1.1.1 纳米材料的定义
        1.1.2 纳米材料的特点
        1.1.3 纳米材料的发展历程：
        1.1.4 纳米材料的应用
    1.2 ZnO纳米材料的研究现状
        1.2.1 ZnO纳米材料的简述
        1.2.2 ZnO纳米材料的制备
        1.2.3 ZnO纳米材料的应用
    1.3 ZnO纳米复合材料的研究现状
        1.3.1 ZnO纳米复合材料在能源环境方面的应用
        1.3.2 ZnO纳米复合材料在生物传感领域的应用
    1.4 本科论文的研究目的和主要内容
第二章 CuO/ZnO异质结纳米阵列的制备和在增强光电化学催化中的应用
    2.1 引言
        2.1.1 光电化学系统简介
    2.2 实验方法
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 在FTO基底上制备Z_nO纳米棒阵列(ZnONR_s)
        2.2.3 Cu(OH)₂/ZnO和CuO/ZnO纳米阵列异质结构的制备
        2.2.4 PEC分解水测试
        2.2.5 设备与表征
    2.3 结果和讨论
    2.4 本章小结
第三章 原位光还原(Ag、Au)/ZnO NR_s纳米阵列异质结构的制备与应用
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 在FTO基底上制备ZnO纳米棒阵列(ZnONR_s)
        3.2.3 Ag/ZnO纳米阵列异质结构的制备
        3.2.4 Au/ZnO纳米阵列异质结构的制备
        3.2.5 PEC分解水测试
        3.2.6 设备与表征
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
第四章 ZnO NR_s/Au荧光增强微阵列芯片基底材料的制备与应用
    4.1 引言
        4.1.1 微阵列生物芯片简介
    4.2 实验方法
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验合成
        4.2.3 仪器表征
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
第五章 等离激元纳米光栅荧光增强微阵列芯片基底的制备与应用
    5.1 引言
    5.2 实验方法
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 在石英基底上制备一维光栅结构
        5.2.3 在光栅基底上沉积具有等离激元性质的多层膜结构
        5.2.4 在不同基底上书写抗体蛋白质微阵列
        5.2.5 生物标识物CEA的识别检测
        5.2.6 仪器设备与表征
    5.3 结果和讨论
    5.4 本章小结
第六章 本文结论
参考文献
作者简介及攻读博士学位期间的科研成果
致谢



本文编号：3788967