CsPbBr3鈣鈦礦量子點的電化學發(fā)光性質(zhì)研究及其應用.pdf

1、電致化學發(fā)光（electrochemiluminescence，ECL）結(jié)合了電化學和化學發(fā)光的特點，具有靈敏度高、選擇性好以及檢測線性范圍寬等特點，在分析領域得到了廣泛的應用。一定尺寸的半導體納米晶體（nanocrystals，NCs），是一種重要的ECL發(fā)光體。自Bard課題組2002年發(fā)現(xiàn)硅量子點的ECL以來，關于不同類型量子點的性質(zhì)及應用開展了大量的研究。然而，由于半導體量子點存在毒性以及碳量子點發(fā)光比較弱等不足之處，開發(fā)新型的

2、具有優(yōu)異ECL性能的量子點仍是ECL檢測應用研究的關鍵問題。
　　近年來，鈣鈦礦作為一種新興的納米材料引起了研究者的廣泛關注。自Kovalenko課題組2015年首次報道了全無機鈣鈦礦量子點CsPbX3（X=Cl，Br，I）的制備方法，基于其優(yōu)異的熒光及電化學性能，人們對全無機鈣鈦礦量子點的性質(zhì)及其應用方面等方面進行了大量研究。然而，關于鈣鈦礦量子點的ECL性質(zhì)及其應用研究相對較少。
　　本論文主要對CsPbBr3鈣鈦礦量子

3、點的ECL性質(zhì)以及應用進行了研究。主要工作如下：
　　1.具有單色性和電化學可調(diào)的CsPbBr3量子點的ECL性質(zhì)
　　本章研究了CsPbBr3量子點在有機體系中的ECL過程。立方結(jié)構(gòu)的CsPbBr3量子點可以在不同的氧化還原電位注入空穴（或電子），形成不同的電荷狀態(tài)，進而產(chǎn)生ECL信號。CsPbBr3量子點的自由基湮滅途徑和共反應劑參與途徑都可以產(chǎn)生優(yōu)于傳統(tǒng)量子點的高單色性的ECL信號。不同電位下注入電子和空穴基本對CsP

4、bBr3量子點的ECL光譜和單色性沒有影響，而且ECL光譜與熒光光譜一致。通過改變CsPbBr3量子點的電子和空穴注入的順序可以調(diào)控并產(chǎn)生“開/關”式的ECL信號，先注入電子后注入空穴可以產(chǎn)生較強的ECL信號；反之，則產(chǎn)生較弱的或者不產(chǎn)生ECL信號。
　　2. CsPbBr3量子點與過氧化氫在水溶液中載流子復合的陽極ECL過程
　　本章首次研究了CsPbBr3量子點在水溶液中載流子注入和復合過程。CsPbBr3量子點通過物理

5、方法沉積在玻碳電極（GCE）表面，可以在載流子注入和復合過程中保持一定的穩(wěn)定性。CsPbBr3量子點首先在電化學過程中注入空穴，隨后在GCE表面與H2O2或者電化學過程中產(chǎn)生的活性氧反應，進而完成載流子的復合過程。這種載流子復合的過程對H2O2具有較高的選擇性，可以在陽極產(chǎn)生高效高單色性的ECL信號。
　　研究CsPbBr3量子點的載流子復合機理不僅有利于今后設計生化藥劑相關的光電子器件，而且也有利于構(gòu)建高單色性的ECL生物傳感器

6、。
　　3.基于CsPbBr3量子點修飾電極的ECL光譜傳感
　　本章構(gòu)建了CsPbBr3量子點為發(fā)光體的ECL光譜傳感器。CsPbBr3量子點的表面配體為長鏈油胺和油酸，表面鈍化效果較好，ECL光譜與熒光光譜基本一致?；贑sPbBr3量子點優(yōu)異的單色性和電化學可調(diào)的性能，我們將其應用于ECL光譜分析中。在玻碳電極表面修飾一層CsPbBr3量子點，由于一定量的多巴胺（DA）對CsPbBr3量子點的ECL光譜具有猝滅作用，實