基于納米復(fù)合材料的光電化學(xué)生物傳感器的研制及應(yīng)用.pdf

1、光電化學(xué)（PEC）檢測(cè)是一種新開發(fā)的適用于傳感檢測(cè)平臺(tái)的分析技術(shù)，通過將光生載流子和電化學(xué)信號(hào)相結(jié)合，以檢測(cè)在光電極表面發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)變化。光電化學(xué)生物傳感器已應(yīng)用于生物分析、臨床檢測(cè)、環(huán)境保護(hù)、食品檢驗(yàn)等諸多領(lǐng)域。近年來，基于納米復(fù)合材料的 PEC傳感器的研制及分析取得了突破性進(jìn)展。本文中，利用半導(dǎo)體與二維納米材料的復(fù)合制備了新型 PEC傳感器，基于納米復(fù)合材料具有大的比表面積、優(yōu)異的導(dǎo)電性能和較高的光電轉(zhuǎn)換效率，進(jìn)行了以下工作內(nèi)容：

2、
　　1.通過一種簡(jiǎn)單、有效的方法合成了WS2/CdS異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料，并成功應(yīng)用于小分子的光電化學(xué)檢測(cè)。首先，通過電泳沉積的方法將用水/乙醇混合溶液分散的WS2納米片沉積在ITO電極上，隨后經(jīng)由簡(jiǎn)單的連續(xù)離子層吸附反應(yīng)（SILAR）在WS2薄層上生長(zhǎng)CdS納米顆粒。基于其異質(zhì)結(jié)構(gòu)以及復(fù)合材料較大的比表面積、有效電荷轉(zhuǎn)移等，傳感器的光電性能有了實(shí)質(zhì)性的增強(qiáng)。L-半胱氨酸作為待測(cè)的生物小分子用于 PEC生物傳感器的檢測(cè)，其檢測(cè)下

3、限為5.29 nM；線性范圍跨度較大，為0.07μM至300μM，顯示出了修飾電極具有比較滿意的靈敏度、選擇性和的穩(wěn)定性。此外，結(jié)果表明此光電傳感器在實(shí)際樣品分析中具有良好的抗干擾能力和令人滿意的精確度，為光電生物傳感器在將來各領(lǐng)域中的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。
　　2.通過在石墨烯量子點(diǎn)-二氧化鈦納米管（GQDs/TiO2 NTs）復(fù)合材料的基礎(chǔ)上連接用于識(shí)別目標(biāo)分子的適配體DNA，建立了新型的超靈敏、無標(biāo)記的PEC適配體傳感器。在

4、該體系中，選擇氯霉素（CAP）作為目標(biāo)分析物來展現(xiàn)光電化學(xué)適配體傳感器的分析性能?？箟难幔ˋA）在可見光照射下可有效清除復(fù)合納米材料的光生空穴，因此本體系選用它作為整個(gè)實(shí)驗(yàn)的電子供體。另外，與TiO2 NTs的能級(jí)相比GQDs具有較高的LUMO和HOMO能級(jí)，二者的能級(jí)構(gòu)成階梯狀結(jié)構(gòu)，有利于電子空穴的分離，表現(xiàn)為光電極的響應(yīng)顯著增強(qiáng)。氯霉素適配體通過π-π堆積作用固定在石墨烯量子點(diǎn)上，在最佳的條件下，光電化學(xué)適配體傳感器對(duì)氯霉素的檢測(cè)