基于柠檬酸盐修饰CdS量子点的高灵敏Ag~+传感器

以柠檬酸三钠作为表面修饰剂,利用简单的方法合成了水溶性柠檬酸三钠修饰的CdS量子点(Cit-CdS)。研究了反应前驱体中nCd/nS比、反应溶液pH值、反应温度等条件对产物的荧光性质的影响。在巯基乙酸存在下,Ag+能大大增强量子点的荧光。基于此,构建了基于Cit-CdS的高灵敏Ag+传感器。传感器在Ag+浓度为5.0×10-9~2.0×10-6mol·L-1内对银离子线性响应良好,检测限为1.0×10-9mol·L-1。其它常见金属离子对Ag+的测定并无明显干扰。     

镍配合物分子印迹光电流型传感器的研究

制作了一种基于光电流检测的分子印迹传感器,并应用于Ni2+测定。此传感器以CdTe量子点为光电材料,将量子点覆盖在导电玻璃表面,并在此层上以光聚合法制作镍-1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚( PAN)分子印迹膜。365 nm紫外光作为激发光源,量子点在光照下生成电子-空穴对,电子与电子受体-抗坏血酸作用形成的光电流作为检测信号,根据“门效应”进行Ni2+检测。实验中对配合物进行了红外表征,对量子点进行了紫外和荧光表征,对洗脱吸附时间和底液中抗坏血酸浓度的用量进行了优化。实验表明Ni2+浓度在5×10-11~5×10-8 mol/L的范围内与光电流大小呈线性关系,检出限达8.3×10-12 mol/L。此传感器具有较好的选择性,已用于水样分析。     

基于PbS QDs/TiO2 NPs构建新型谷胱甘肽光电化学传感器

通过高温煅烧将二氧化钛纳米颗粒(TiO₂ NPs)修饰到ITO电极表面制成TiO₂ NPs/ITO电极, 再采用连续离子层吸附反应(SILAR)循环将硫化铅量子点(PbS QDs)修饰到TiO₂/ITO电极表面制得PbS QDs/TiO₂ NPs/ITO电极, 并将该电极应用于检测谷胱甘肽(GSH)的光电化学传感器. 在该传感器中, 当PbS QDs受470 nm可见光的激发时将产生电子(e)和光生空穴(h ⁺), 光生空穴可被溶液中的GSH捕获, 并将GSH氧化成GSSH, 有效避免电子和空穴的复合, 显著提高了光电效率. 该传感器对GSH的检测具有较高的灵敏度和选择性, 线性检测范围为0.06~1 mmol/L, 检出限(LOD)为4.6×10 ^-3 mmol/L(S/N=3).     

CdS/ZnS-CdTe量子点间荧光共振能量转移测定痕量汞

研究了CdS/ZnS核壳型量子点为能量给体,CdTe量子点为能量受体的荧光共振能量转移机理,及其在超痕量汞测定中的应用。实验表明在十二烷基苯磺酸钠存在下,于pH 7.8的硼酸-硼酸钠缓冲液,CdS/ZnS与CdTe量子点之间能发生有效的能量转移。探讨了CdS/ZnS与CdTe量子点间能量转移机理。实验结果表明:Hg2+的加入能使CdS/ZnS-CdTe体系发生荧光猝灭,且Hg2+的浓度与体系荧光猝灭强度在一定范围内有良好的线性,据此建立了CdS/ZnSCdTe-Hg2+体系测定超痕量Hg2+的方法。在优化条件下,Hg2+的线性范围为2.0×10-10~2.0×10-8g/L,检出限为6.67×10-11g/L(n=11)。方法应用于水样中Hg2+的测定,其RSD≤4.1%(n=6),回收率为97.2%~99.8%。     

L-(8-羟基-5-甲基喹啉)半胱氨酸修饰电极的制备及其对汞离子选择性检测

利用Shifft碱反应将L-半胱氨酸和5-甲酰基-8-羟基喹啉一步合成L-(8-羟基-5-甲基喹啉)半胱氨酸,通过金-硫键将L-(8-羟基-5-甲基喹啉)半胱氨酸自组装到金电极表面制备L-(8-羟基-5-甲基喹啉)修饰金电极。L-(8-羟基-5-甲基喹啉)半胱氨酸分子中的羟基氧和氮可与Hg2+形成稳定的五元环配合物,因此该修饰电极能选择性吸附Hg2+,结合方波伏安法用于Hg2+电化学检测。在0.01mol/L HCl中,富集时间为160s,Hg2+浓度在1.0×10-9~1.0×10-8 mol/L、1.0×10-8~1.0×10-7 mol/L浓度范围内与方波伏安峰电流分段呈现良好的线性关系,检出限为0.92×10-9 mol/L。     

水溶性功能化Ag2S量子点的合成及其对超痕量Hg2+的双模式分析应用

以巯基丙酸为稳定剂,在乙二醇存在下合成了水溶性功能化Ag2S量子点。研究了该量子点的特性及其与常见金属离子的相互作用,发现仅Hg2+能够猝灭该量子点体系的荧光并使溶液变色,基于该现象建立了裸眼-荧光双模式选择性识别水体中痕量Hg2+的新方法。实验数据显示,在裸眼模式下,常见金属离子中只有Hg2+使Ag2S量子点的颜色由黄色变为无色;在荧光模式下,常见金属离子中只有Hg2+对量子点荧光猝灭最大,并且随着Hg2+浓度的增大Ag2S量子点的荧光猝灭越来越显著。研究表明,Hg2+与Ag2S量子点的作用机制可能为电荷转移致使量子点聚集而发生荧光猝灭。在优化条件下,8.0×10-9～5.6×10-8 mol/L浓度的Hg2+与Ag2S量子点荧光的猝灭呈良好的线性关系(R=0.9903),检出限(S/N=3)为4.2×10-9 mol/L,裸眼可识别9.0×10-5 mol/L的Hg2+。该方法成功地应用于水样中超痕量Hg2+的检测。     

量子点PbS修饰纳米结构TiO2复合膜的光电化学研究

用光电流作用谱、光电流-电势图等光电化学方法研究了ITO(铟锡氧化物导电玻璃)/TiO₂ /Q-PbS(量子点PbS)膜电极的光电转换性质。结果表明，由于量子尺寸的效应，在膜电极制备中，随着ITO/TiO₂电极在饱和Pb(CH₃COO)₂溶液中浸泡时间的不同，所制备的Q-PbS颗粒大小不同，禁带宽度随着浸泡时间的增大而减小，浸泡时间为40 s、在80 ℃烘干下制备的Q-PbS的禁带宽度为1.68 eV，其价带位置为-5.072 eV。Q-PbS修饰ITO/TiO₂电极可使光电流发生明显的红移，从而提高宽禁带半导体的光电转换效率。     

巯基化壳聚糖包覆CdS量子点荧光猝灭法测定环境水样中的Hg~(2+)

合成了新型巯基化壳聚糖,并采用一步法合成了巯基化壳聚糖包覆的水溶性CdS量子点(QDs)。结果表明制备的巯基化壳聚糖包覆CdS QDs粒径均匀,该量子点在水溶液中稳定性好并且Hg2+对其荧光具有明显的猝灭作用。在最佳测定条件下,标准曲线的线性范围为3.0×10-7~5.0×10-5 mol/L,检出限为5.3×10-8 mol/L,且方法抗干扰性好,日内及日间精密度在5.8%之内。该方法应用于实际水样检测,回收率在86.4%~104.6%之间。     

基于血红蛋白/硒化镉量子点多层膜的H2O2生物传感器

合成了水溶性硒化镉(CdSe)量子点,利用组装技术和静电吸附作用,将带正电荷的血红蛋白(Hb)和带负电荷的CdSe量子点层层组装到壳聚糖(chit)修饰的玻碳电极(GCE)表面,构建基于{Hb/CdSe}n多层膜的无电子媒介体的电流型生物传感器({Hb/CdSe}3/chit/GCE).运用紫外-可见吸收光谱、电致化学发光、交流阻抗和循环伏安技术来表征修饰膜,并研究传感器的作用机理、性能及分析应用.结果表明:与量子点薄膜法及量子点/血红蛋白复合物法等固载血红蛋白的其他方法相比,层层组装法能显著提高血红蛋白的固定量,保持血红蛋白的生物活性,增强传感器的灵敏度和稳定性.传感器检测H2O2的线性范围为4.0×10-8～4.8×10-6 mol·L-1(r=0.999 1),检测限为2.0×10-8mol·L-l.多层膜的电致化学发光研究,表明修饰电极有望用于电致化学发光传感器的制备.     

血红蛋白在二维纳米金Langmuir—Blodgett单层膜修饰电极上的直接电化学

利用Langmuir-Blodgett(LB)技术在氧化铟锡(ITO)电极上制备了分散均匀的二维纳米金单层膜,并将血红蛋白(Hb)直接固定于该修饰电极表面,研究了Hb在电极上的直接电化学行为.实验结果表明:纳米金可以改善Hb和电极间的直接电子传递,提高电子传递效率.Hb/Nano-Au修饰电极在pH 5.0～9.0范围内的式电位与溶液pH呈线性关系,斜率为-57 mV/pH,说明Hb的电子传递过程伴随质子转移;该修饰电极对H2O2具有良好的催化作用,在0.1 mol/L pH 7.0 的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中,H2O2在2.5×10-6～4.1×10-4 mol/L浓度范围内与响应电流呈良好的线性关系,检出限为6.2×10-7 mol/L;其异相电子转移速率常数为0.66 s-1,米氏常数为0.20 mmol/L.