CdSe量子點的單色帶隙電致化學(xué)發(fā)光與生物傳感.pdf

1、電致化學(xué)發(fā)光（Electrogeneratedchemiluminescence，ECL）分析具有信噪比高、檢測靈敏、檢測菜單廣泛和電化學(xué)可控等優(yōu)點，在生物傳感、環(huán)境和食品檢測、臨床診斷等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。ECL分析的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究主要借助于傳統(tǒng)的Ru(bpy)32+/三丙胺體系實現(xiàn)，鑒于該體系ECL光譜較寬且位于紅光區(qū)域，在非紅光區(qū)域開發(fā)高效的單色ECL體系具有重要的理論意義和科學(xué)價值。ECL體系的發(fā)展與新型ECL發(fā)光體的開發(fā)密切

2、相關(guān)。量子點是一類新型的ECL發(fā)光體，其獨特的光電性質(zhì)為豐富ECL發(fā)光體種類提供了重要依托。本論文基于雙穩(wěn)定劑包被策略制備了一系列光致發(fā)光(Photoluminescence，PL)輻射在綠光區(qū)域的CdSe量子點，所制備的雙穩(wěn)定劑包被CdSe量子點能在綠光區(qū)域產(chǎn)生肉眼可見的單色ECL輻射，其ECL光譜峰位置與PL光譜峰位置一致。相關(guān)工作不僅豐富了常規(guī)ECL分析的波譜范圍，而且為開發(fā)新型單色ECL傳感策略提供了技術(shù)支持。本論文的主要研究內(nèi)

3、容如下:
　　1.雙穩(wěn)定劑包被CdSe量子點的制備與表征。以氯化鎘為鎘源，巰基丙酸和六偏磷酸鈉為穩(wěn)定劑，采用水合肼還原亞硒酸鈉在線生成Se2-的方法，合成雙穩(wěn)定劑包被的水溶性CdSe量子點。紫外可見光譜及PL光譜的表征結(jié)果顯示，該CdSe量子點具有優(yōu)異的綠色PL輻射，半峰寬不超過47nm，量子產(chǎn)率高達(dá)29％。高分辨率透射電子顯微鏡、X射線粉末衍射以及X射線光電子能譜等手段的表征結(jié)果顯示，所制備的CdSe量子點為球形納米粒子，粒徑分

4、布均一。通過考察制備條件對雙穩(wěn)定劑包被CdSe量子點光學(xué)性質(zhì)的影響及CdSe量子點的儲存穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)雙穩(wěn)定劑合成策略方法簡單、制備條件溫和且環(huán)境友好，能滿足批量制備的需要。
　　2.雙穩(wěn)定劑包被CdSe量子點的單色ECL與生物傳感。以過硫酸銨為共反應(yīng)劑，研究了CdSe量子點的陰極ECL行為，并考察了量子點制備過程中回流時間對其ECL峰電位、起始電位和光譜性質(zhì)的影響。由于采用巰基丙酸和六偏磷酸鈉雙穩(wěn)定劑的包被策略，CdSe量子點不但

5、能形成高度鈍化的表面狀態(tài)，有效降低了非輻射躍遷幾率，而且使得電子和空穴的注入更加容易，極大提高了該量子點的ECL效率。雙穩(wěn)定劑包被CdSe量子點能產(chǎn)生肉眼可見的綠色ECL輻射，且ECL輻射及其動態(tài)過程可由數(shù)碼相機拍攝并記錄。不同回流時間CdSe量子點的ECL光譜與其PL光譜峰位置嚴(yán)格一致，具有明顯的量子尺寸效應(yīng)。尤其重要的是，由于量子點粒徑分布均一且表面高度鈍化，不同回流時間CdSe量子點的ECL半峰寬均不超過45nm，為單色的帶隙EC

6、L過程。研究發(fā)現(xiàn)多巴胺可猝滅CdSe量子點的陰極ECL信號，并基于此構(gòu)建了一種高靈敏的多巴胺檢測方法，檢出限為10.0nM。該方法具有良好的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性和抗干擾性。
　　3.雙穩(wěn)定劑包被CdSe量子點修飾玻碳電極的單色ECL及生物傳感。量子點在電極表面的固定化對于構(gòu)建ECL生物傳感策略至關(guān)重要。雙穩(wěn)定劑包被CdSe量子點表面富含-COO-基團，可在交聯(lián)劑作用下與帶-NH2的分子進行共價偶聯(lián)。本部分工作以乙二胺為連接分子，將CdS