硫屬半導體納米材料制備及環(huán)境分析中的應用.pdf

1、現(xiàn)代經濟高速發(fā)展，與此同時，環(huán)境污染也成了21世紀一大亟待解決的難題。持久性有機污染物(POPs)正是其中一類危害較大的致污染物，因為這類物質具有難以降解、高毒性、持久性、并易于生物體內富集等特性。本論文以POPs的去除及快速篩查為目標，同時以發(fā)展新型的多功能復合納米功能材料用于生物傳感為研究的重點，開展了以二氧化鈦納米管(TiO2NTs)為基礎的新型復合納米多功能材料應用于POPs去除和免疫分析等領域的研究工作。
　　復合納米材

2、料對POPs的光電催化消除作用為POPs的鎖定和消除提供了新思路;盡管目前經典的色譜和色譜-質譜聯(lián)用分析技術可以對POPs進行定量分析，但這些經典的的分析手段需要使用貴重的儀器，還需要進行大量復雜的樣品前處理工作，使得這些檢測手段無法進行大量實際樣品的實時分析測定。所以，發(fā)展針對環(huán)境實際樣品中的痕量POPs的方便、快速分析診斷技術具有重要意義。
　　電致發(fā)光分析法具備高靈敏度性、背景信號小和操作簡單等優(yōu)點，被公認為是極具應用前景的

3、新型分析技術。另外免疫檢測手段的特異性強、前處理步驟簡化、分析容量大、檢測成本低等優(yōu)點是常規(guī)分析方法無法比擬的。這些特點使得電致發(fā)光分析法和免疫分析技術都非常適合用于復雜體系中痕量組分的分析測定。
　　基于以上所述，本論文主要做了以下三個方面的研究:
　　(1)CuInSe2-TiO2NTs制備及光電性能研究:通過合成在可見光區(qū)有強吸收的CuInSe2的三元材料，再把CuInSe2在可見光有強吸收的性能同TiO2NTs優(yōu)異的

4、的光電轉換性能結合，彌補了TiO2NTs對可見光利用率低的缺陷。同未作任何修飾的TiO2NTs相較，CuInSe2-TiO2NTs復合材料的光電流密度顯著增強。得益于復合材料的光電流強度的增強，CuInSe2-TiO2NTs材料展現(xiàn)了優(yōu)越的催化性能。本文在不加外壓、可見光的條件下降解甲基橙、2，4-D對復合材料的光催化性能進行了評估，發(fā)現(xiàn)復合材料表現(xiàn)出很強的光催化降解效果。
　　(2)核殼型CdTe/CdS-TiO2NTs電致發(fā)光

5、TBC免疫傳感器構建與應用:在本章中一種新型的陰極電致發(fā)光材料被首次開發(fā)—核殼結構的CdTe/CdS量子點修飾TiO2NTs。在CdTe量子點外包裹CdS的厚殼，解決了電致發(fā)光中CdTe量子點一直存在著的穩(wěn)定性較差、發(fā)光強度不夠高等問題，從而通過CdTe/CdS和過硫酸鉀的電子轉移反應獲得高強度穩(wěn)定的電致發(fā)光信號。接著以CdTe/CdS-TiO2NTs為基底電極結合TBC單克隆抗體構建ECL免疫傳感器用來檢測TBC。當TBC單克隆抗體和

6、待測樣品中的TBC進行特異性結合形成免疫復合物后，傳感器的ECL信號強度因阻抗的增加而降低，測定的線性范圍為10pM-50nM，檢測限為4pM。我們用這種新型的ECL免疫傳感器測定瀏陽河附近的水樣和土樣中的TBC，實驗結果與三重四級桿液質聯(lián)用儀測定的結果一致，證明了該方法是可行的，可用于復雜體系中痕量的TBC的檢測并能獲得可靠的結果。
　　(3)CdS量子點熒光探針-酶聯(lián)免疫分析平臺構建與應用:本章用堿性磷酸酶催化硫代磷酸鹽分解為