氮化碳发光传感界面调控与应用
发布时间：2024-05-16 06:45
石墨相氮化碳作为一种典型的非金属共轭聚合物,不仅具有廉价易得、稳定性高等特点,还具有优异的能带结构、光学性能和独特的化学结构以及化学结构、能带结构可调等优势。这一系列优良的特征使氮化碳在催化、光电转换、分析传感、成像等领域引起人们越来越多的关注。当前对氮化碳的研究主要集中在改善其催化或光电转换性能方面,由于对其分子结构与性能之间关系的认识还在继续深化,其荧光、电化学发光等性能在传感和成像领域的应用仍然受到一些因素的限制。例如,高荧光量子产率和发射波长较宽范围内可调的氮化碳材料的制备、具有较高电化学发光(ECL)活性的氮化碳材料的制备、新型共反应剂的开发、氮化碳材料的发光特性与生物识别技术的有机结合等还存在诸多挑战。本文旨在通过氮化碳的发光界面进行调控,探索新型传感响应机制,发掘氮化碳的新的特性,进一步拓展其内涵和在传感领域的应用。本论文主要包括以下三个方面研究内容:1.目前,大多数已经报道的生物传感器都是基于单一的传感机制,由多种机制调节的传感体系很少被报道,然而,生命体现多机制调控广泛存在。由于氮化碳具有优异的发光性能和生物相容性,并且其发光过程易受多机制的调控,通过在氮化碳纳米片界...
【文章页数】：101 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 氮化碳概述
1.2 石墨相氮化碳的结构及制备方法
1.2.1 富氮前驱体和反应参数的影响
1.2.2 富氮前驱体的预处理和改性
1.2.3 反应气氛对氮化碳制备过程的影响
1.3 对氮化碳微纳结构的调控
1.3.1 模板法
1.3.2 超分子预组装法
1.3.3 无模板法
1.3.4 自上而下的体相氮化碳剥离法
1.3.5 化学剪裁法
1.3.6 其他方法
1.4 氮化碳的功能化
1.4.1 元素/分子掺杂
1.4.2 异质结复合结构
1.4.3 非共价功能化
1.5 氮化碳的性质和应用
1.5.1 氮化碳在光催化领域的应用
1.5.2 氮化碳在有机物转换、有机污染物降解和灭菌领域的应用
1.5.3 氮化碳在电催化中的应用
1.5.4 氮化碳在光电转换中的应用
1.5.5 作为模版剂和氮源
1.5.6 氮化碳在分析传感中的应用
1.6 本文选题背景及研究内容
参考文献
第二章 竞争多机制驱动的电致化学发光策略检测8-OHdG
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 仪器设备
2.2.3 氮化碳纳米片(CNNS)的制备
2.2.4 CNNS-AuNPs的制备
2.2.5 核酸外切酶Ⅰ(ExoⅠ)降解游离的适体探针
2.2.6 竞争多机制驱动的ECL生物传感器的组装
2.2.7 单一空间位阻效应驱动的ECL生物传感器的装配
2.3 结果与讨论
2.3.1 CNNS与 CNNS-AuNPs的制备与表征
2.3.2 基本原理验证
2.3.3 竞争多机制驱动的ECL生物传感体系条件优化
2.3.4 竞争多机制驱动的ECL生物传感体系的应用
2.4 本章小结
参考文献
第三章 基于荧光光谱仪-恒电位仪联用的高分辨率ECL光谱采集系统
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 仪器设备
3.2.3 荧光光谱仪-恒电位仪联用装置
3.2.4 荧分光光度计的灵敏度考察
3.3 结果与讨论
3.3.1 荧光光谱仪-恒电位仪联用装置的理论可行性
3.3.2 荧光光谱仪-恒电位仪联用装置应用的可行性
3.3.3 探索多波长ECL传感技术应用的可行性
3.4 本章小结
参考文献
第四章 基于氮化碳材料的波长分辨ECL传感策略应用于两种目标物同时检测
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 仪器设备
4.2.3 荧光光谱仪-恒电位仪联用装置
4.2.4 氮化碳和硫掺杂氮化碳的制备
4.2.5 氮化碳纳米片和硫掺杂氮化碳纳米片的制备
4.2.6 CNNS-AuNPs和 S-CNNS-AuNPs复合材料的制备
4.2.7 电致化学发光(ECL)免疫传感器的组装
4.3 结果与讨论
4.3.1 CNNS-AuNPs与 S-CNNS-AuNPs的制备与表征
4.3.2 CNNS-AuNPs与 S-CNNS-AuNPs的 ECL发光性能表征
4.3.3 CNNS-AuNPs与 S-CNNS-AuNPs负载量的优化
4.3.4 CNNS-AuNPs与 S-CNNS-AuNPs用于多组分同时检测的可行性
4.3.5 波长分辨ECL免疫传感器应用于多组分同时检测的可行性
4.4 本章小结
参考文献
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
博士期间发表的论文及所获奖励
致谢
本文编号：3974844
【文章页数】：101 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 氮化碳概述
1.2 石墨相氮化碳的结构及制备方法
1.2.1 富氮前驱体和反应参数的影响
1.2.2 富氮前驱体的预处理和改性
1.2.3 反应气氛对氮化碳制备过程的影响
1.3 对氮化碳微纳结构的调控
1.3.1 模板法
1.3.2 超分子预组装法
1.3.3 无模板法
1.3.4 自上而下的体相氮化碳剥离法
1.3.5 化学剪裁法
1.3.6 其他方法
1.4 氮化碳的功能化
1.4.1 元素/分子掺杂
1.4.2 异质结复合结构
1.4.3 非共价功能化
1.5 氮化碳的性质和应用
1.5.1 氮化碳在光催化领域的应用
1.5.2 氮化碳在有机物转换、有机污染物降解和灭菌领域的应用
1.5.3 氮化碳在电催化中的应用
1.5.4 氮化碳在光电转换中的应用
1.5.5 作为模版剂和氮源
1.5.6 氮化碳在分析传感中的应用
1.6 本文选题背景及研究内容
参考文献
第二章 竞争多机制驱动的电致化学发光策略检测8-OHdG
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 仪器设备
2.2.3 氮化碳纳米片(CNNS)的制备
2.2.4 CNNS-AuNPs的制备
2.2.5 核酸外切酶Ⅰ(ExoⅠ)降解游离的适体探针
2.2.6 竞争多机制驱动的ECL生物传感器的组装
2.2.7 单一空间位阻效应驱动的ECL生物传感器的装配
2.3 结果与讨论
2.3.1 CNNS与 CNNS-AuNPs的制备与表征
2.3.2 基本原理验证
2.3.3 竞争多机制驱动的ECL生物传感体系条件优化
2.3.4 竞争多机制驱动的ECL生物传感体系的应用
2.4 本章小结
参考文献
第三章 基于荧光光谱仪-恒电位仪联用的高分辨率ECL光谱采集系统
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 仪器设备
3.2.3 荧光光谱仪-恒电位仪联用装置
3.2.4 荧分光光度计的灵敏度考察
3.3 结果与讨论
3.3.1 荧光光谱仪-恒电位仪联用装置的理论可行性
3.3.2 荧光光谱仪-恒电位仪联用装置应用的可行性
3.3.3 探索多波长ECL传感技术应用的可行性
3.4 本章小结
参考文献
第四章 基于氮化碳材料的波长分辨ECL传感策略应用于两种目标物同时检测
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 仪器设备
4.2.3 荧光光谱仪-恒电位仪联用装置
4.2.4 氮化碳和硫掺杂氮化碳的制备
4.2.5 氮化碳纳米片和硫掺杂氮化碳纳米片的制备
4.2.6 CNNS-AuNPs和 S-CNNS-AuNPs复合材料的制备
4.2.7 电致化学发光(ECL)免疫传感器的组装
4.3 结果与讨论
4.3.1 CNNS-AuNPs与 S-CNNS-AuNPs的制备与表征
4.3.2 CNNS-AuNPs与 S-CNNS-AuNPs的 ECL发光性能表征
4.3.3 CNNS-AuNPs与 S-CNNS-AuNPs负载量的优化
4.3.4 CNNS-AuNPs与 S-CNNS-AuNPs用于多组分同时检测的可行性
4.3.5 波长分辨ECL免疫传感器应用于多组分同时检测的可行性
4.4 本章小结
参考文献
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
博士期间发表的论文及所获奖励
致谢
本文编号：3974844
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