壳厚调制的核—壳结构量子点电致化学发光研究及传感应用

发布时间：2017-08-22 03:32

  本文关键词：壳厚调制的核—壳结构量子点电致化学发光研究及传感应用

  更多相关文章： 核-壳量子点 电化学发光 传感器 四氧化三铁 N N-二丁氨基乙醇

【摘要】：由于表面效应和量子限域效应的作用,量子点(Quantum dots, QDs)呈现出很多独特的理化性质。自从Bard课题组报道了Si量子点的电化学发光后,量子点电化学发光的研究便受到了广泛的关注。但量子点的表面存在很多缺陷,影响其在实际应用中的发光效率。为了改善量子点的表面缺陷,可采用带隙较窄的半导体纳米粒子作为核,然后用另一种晶体结构相似、带隙更宽的半导体纳米材料进行包覆,形成核-壳型结构的复合纳米粒子,核-壳量子点的光学性质可通过调节壳的厚度来控制。目前,磁分离方法已被广泛地用于酶、蛋白质、细胞和核酸等多种生物物质的分离与提纯,若将核-壳量子点与磁性材料复合,将为量子点在生物医学等方面的应用提供更为广阔的前景。此外,本课题组首次研究了N,N-二丁氨基乙醇/氧气体系的电化学发光行为,但更多深入细致的研究工作还有待进行。基于以上分析,本论文的研究内容主要包括：1.首次提出一种简单环保的方法在水溶液中合成以CdSe为核,ZnSe为壳的CdSe/ZnSe核-壳型量子点。与单纯的CdSe量子点相比,CdSe/ZnSe的电化学发光显著增强。此外,CdSe/ZnSe的电化学发光性质可以通过ZnSe的厚度来调节。在CdSe和ZnSe的摩尔比为1：3时,CdSe/ZnSe的电化学发光最强,可用肉眼观察到并用手机拍摄到电化学发光。由于为核-壳结构,因此其电化学发光光谱和荧光光谱十分相近。基于CdSe/ZnSe的电化学发光传感器可在10.0 nM～3.0 μM范围内准确检测多巴胺的浓度,检测限为3.6 nM。在合成CdSe/ZnSe的基础上,采用水热法成功合成磁性较强的Fe304,接着采用Stober法,利用TEOS的水解在Fe3O4表面包覆上Si02,形成Fe3O4/SiO2磁性复合颗粒。具有强电化学发光的CdSe/ZnSe核-壳量子点被交联在Fe3O4/SiO2上。最终产物CdSe/ZnSe QDs-Fe3O4/SiO2具有磁性强、电化学发光强度大、易分离等优点。2.基于水中的溶解氧与N,N-二丁氨基乙醇的强阳极电化学发光,研究了卤素离子对发光体系的影响。实验结果表明,当向电极施加正向电压时,溴离子和氯离子对体系没有明显的淬灭或增敏效应,而碘离子对体系则有较明显的淬灭作用。碘离子对体系的淬灭作用可解释为,当向电极上施加正向电压时,碘离子可能会被氧化成碘单质,形成的碘单质在电极表面沉积从而引起电化学发光的淬灭。
【关键词】：核-壳量子点 电化学发光 传感器 四氧化三铁 N N-二丁氨基乙醇
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-34
• 1.1 电化学发光9-14
• 1.1.1 电化学发光概述9-10
• 1.1.2 电化学发光的机理10-11
• 1.1.3 电化学发光的特点11-12
• 1.1.4 电化学发光的基本类型12-13
• 1.1.5 电化学发光分析的展望13-14
• 1.2 量子点14-17
• 1.2.1 定义14
• 1.2.2 量子点的表面修饰14-16
• 1.2.3 量子点的制备16
• 1.2.4 量子点的电化学发光16
• 1.2.5 量子点电化学发光机理16-17
• 1.3 传感器17-23
• 1.3.1 传感器的定义17
• 1.3.2 生物传感器17
• 1.3.3 生物传感器的原理17-18
• 1.3.4 生物传感器的分类18
• 1.3.5 生物传感器的应用18-22
• 1.3.6 生物传感器的发展趋势22-23
• 1.4 磁性材料23-26
• 1.4.1 纳米材料23
• 1.4.2 磁性纳米粒子的合成方法23-25
• 1.4.3 磁性纳米粒子的表面修饰保护25-26
• 1.5 研究内容、研究目标以及拟解决的关键科学问题26-27
• 1.5.1 研究内容26
• 1.5.2 研究目标26
• 1.5.3 拟解决的关键科学问题26-27
• 1.6 拟采取的研究方案27-28
• 参考文献28-34
• 第二章 电化学发光可控的CdSe/ZnSe核-壳量子点及其与磁性材料的复合制备34-48
• 2.1 前言34-35
• 2.2 实验部分35-38
• 2.2.1 实验试剂和仪器35-36
• 2.2.2 CdSe QDs的制备36
• 2.2.3 CdSe/ZnSe QDs的制备36-37
• 2.2.4 Fe_3O_4的制备37
• 2.2.5 Fe_3O_4/SiO_2磁性复合颗粒的制备37
• 2.2.6 CdSe/ZnSe QDs-Fe_3O_4/SiO_2的制备37
• 2.2.7 量子点修饰玻碳电极37-38
• 2.3 实验结果与讨论38-44
• 2.3.1 CdSe QDs和CdSe/ZnSe QDs的表征38
• 2.3.2 CdSe/ZnSe QDs电化学发光38-40
• 2.3.3 CdSe/ZnSe QDs发光体系的稳定性40
• 2.3.4 检测多巴胺40-41
• 2.3.5 抗干扰实验41-42
• 2.3.6 Fe_3O_4及Fe_3O_4/SiO_2的表征42-43
• 2.3.7 CdSe/ZnSe QDs-Fe_3O_4SiO_2电化学发光43
• 2.3.8 CdSe/ZnSe QDs-Fe_3O_4SiO_2电化学发光稳定性43-44
• 2.4 本章小结44-45
• 参考文献45-48
• 第三章 卤素离子对DBAE/O_2的阳极电化学发光影响研究48-54
• 3.1 前言48
• 3.2 实验部分48-49
• 3.2.1 实验试剂和仪器48-49
• 3.3 实验结果与讨论49-52
• 3.3.1 O_2与共反应试剂的电化学及电化学发光行为49-50
• 3.3.2 电极材料的选择50
• 3.3.3 卤素离子对体系的影响50-52
• 3.4 本章小结52-53
• 参考文献53-54
• 第四章 全文总结与展望54-55
• 硕士期间的工作成果55-56
• 致谢56

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 季雷华;高素莲;张斌;;量子点的合成、毒理学及其应用[J];环境化学;2008年05期

2 王富;刘春艳;;发光碳量子点的合成及应用[J];影像科学与光化学;2011年04期

3 伊魁宇;王猛;邵明云;;量子点作为离子探针的分析应用[J];广州化工;2012年11期

4 罗慧;李曦;方婷婷;刘鹏;;量子点的毒性研究进展[J];材料导报;2013年19期

5 田瑞雪;武玲玲;赵清;胡胜亮;杨金龙;;碳量子点的氨基化及其对发光性能的影响[J];化工新型材料;2014年01期

6 ;“量子点”晶体将推动部分物理工艺的进步[J];光机电信息;2002年10期

7 徐万帮;汪勇先;许荣辉;尹端l，

本文编号：716821