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CdSe量子点的电致化学发光行为与生物传感作者：邹桂征学位授予单位：南京大学相似文献(9条)1.会议论文鞠熀先量子点电致化学发光生物传感近两年来,研究工作集中在生物传感与生物分析化学方面,在量子点电致化学发光生物传感方面取得一些结果.量子点的光致发光特性也已经在生化分析和生命科学的研究中得到了广泛的应用.同光致发光分析技术相比,电致化学发光分析无需激发光源,可以有效地避免激发光散射带来的背景干扰,在分析研究领域更具优势.因此,开展量子点的电致化学发光行为研究对于开发新型的电致化学发光物质和拓宽量子点的应用研究领域都具有重要的意义.然而,有关量子点电致化学发光行为的研究还相对较少,而且研究的对象主要是分散在有机溶剂中的量子点.不同的角度考察了CdSe类量子点在水体系中的电致化学发光行为,并探讨了其潜在的应用价值.2.会议论文王晓斐.徐静娟.陈洪渊CdTe量子点在水体系中的电致化学发光2006在水相中合成巯基丙酸包裹的CdTe量子点,将其电沉积在玻碳电极表面得到纳米薄膜,研究了该薄膜在水体系中的电致化学发光行为.3.会议论文邹桂征.鞠熀先水溶性量子点的低电位电致化学发光与生物传感2005本文利用巯基乙酸(RSH)作为稳定剂合成具有壳核结构的水溶性CdSe/CdSR量子点(QDs),研究了该量子点在PBS(pH9.3)中的电致化学发光(ECL)行为.在电位初始阴极化循环扫描时,分别在-0.80、+0.50和+0.87V附近检测到不同的ECL过程ECL-1,2,3.由于ECL-2的峰电位比较低,可以避免采用钌联吡啶体系进行ECL分析时所难以避免的阳极干扰,建立了一种在均相水溶液体系中采用量子点ECL行为测定过氧化氢的分析方法.4.学位论文游子涵水溶性CdSe量子点的合成及其化学/电致化学发光性质研究2007本文建立了一种水相中合成CdSe量子点的新方法，在此基础上，对所合成量子点的化学发光及电致化学发光性质作了初步的探索。主要研究内容及结果如下：1.采用巯基乙酸(MAA)作为表面修饰剂，CdCl2和NaHSe为反应前体，在水溶液中合成了粒径约1.5nm的CdSe量子点。通过紫外.可见吸收光谱、荧光光谱、化学发光三种手段对所合成的量子点进行了表征，并研究了反应时间、反应温度、MAA加入量以及Cd：Se摩尔比等条件对CdSe量子点的化学发光性能的影响。结果表明：当Cd：Se摩尔比为2：1，MAA加入量为120gL，反应温度为30℃，反应时间为1h时，可以得到化学发光性能较好的CdSe量子点。2.建立了CdSe量子点-H,2O,2化学发光新体系。通过研究不同氧化剂、碱性介质浓度、氧化剂浓度、量子点浓度及几种表面活性剂对CdSe量子点化学发光的影响，对CdSe量子点化学发光的条件进行了优化。结果表明：在碱性介质中，CdSe量子点可以被H,2O,2直接氧化产生化学发光，阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对CdSe量子点-H,2O,2体系的化学发光强度有一定程度的增敏作用。探讨了CdSe量子点化学发光的反应机理，为水溶性CdSe量子点化学发光的进一步应用提供了参考。3.建立了水溶性CdSe量子点电致化学发光新体系。直接在水溶液中采用三电极系统对CdSe量子点溶液进行扫描，观察到化学发光现象，并对水溶液中CdSe量子点电致化学发光的条件(如扫描速率、溶解氧、CdSe量子点的浓度等)进行了优化。基于邻苯三酚抑制CdSe量子点电致化学发光的现象，建立了邻苯三酚检测新方法，该方法对邻苯三酚检测的线性范围为4.0×10'-7～2.0×10'-5mol/L，检测限为6.6×10'-8mol/L(S/N=3)。同时，对CdSe量子点电致化学发光的反应机理进行了探讨。实验结果表明，CdSe量子点电致化学发光光谱的峰位置与荧光光谱的缺陷峰位置几乎相同，这说明量子点的表面缺陷在光发射过程中起了关键性作用。5.期刊论文史传国.衡姝婧.徐静娟.陈洪渊.SHIChuan-Guo.HENGShu-Jing.XUJing-Juan.CHENHong-Yuan基于血红蛋白/硒化镉量子点多层膜的H2O2生物传感器-无机化学学报2009,25(9)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4.0×10-8～4.8×10-6mol·L-1(r=0.9991),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.6.会议论文盛宗海.汪晶.胡小风.韩鹤友量子点电致化学发光及其分析应用2009@@近年来,量子点作为一类新的电致化学发光试剂,为电致化学发光分析注入了新的活力.与联吡啶钌、鲁米诺等传统电化学发光试剂相比,量子点致电化学发光具有以下独特的性质;(1)量子点电致化学发与量子点表面状态有关;(2)通过调节量子点的组成和尺寸,电致发光波长可以覆盖可见光到近红外光区域;(3)在实现电化学发光的同时,量子点同样具有优异的荧光性质.课题组近年来围绕量子点的合成、电化学发光性质研究及其分析应用,开展了以下工作;7.会议论文鞠熀先纳米电化学生物传感研究2008围绕生物分子的高灵敏、高选择性的快速传感分析,近两年我们结合多种纳米技术,利用制备和获得的先进纳米材料,研制了一系列电化学生物传感器,包括安培传感器、电容传感器和电致化学发光传感器,用于过氧化氢、溶解氧、NO、NADH、脱氢酶底物(乙醇)、氧化酶底物(葡萄糖)、谷胱甘肽和L-半胱氨酸等OH自由基湮灭剂、苯醌类物质、蛋白质等多种生物分子的分析检测。本文阐述了疏基乙酸稳定的case量子点/过氧化氢体系的电致化学发光过程，证明OH自由基是产生空穴注入的量子点的关键物质，以谷胱甘肽和L一半胱氨酸为湮灭OH自由基的模型分子，研究了它们对ECL信号的淬灭效应。8.会议论文何品刚.方禹之DNA电化学生物传感器的新进展2007本研究介绍了以纳米材料为换能器、以纳米颗粒为标识剂，构建基于纳米材料的新型DNA电化学生物传感器。以多壁碳纳米管、功能化修饰的碳纳米管、导电聚合物膜、聚苯胺纳米线等纳米材料为换能器。制备了金溶胶、银溶胶、银染金胶、铜染金胶、各种硫化物量子点以及包裹Co(bPY)3离子、Ru(bpy)3离子、鲁米诺衍生物的SiO2纳米颗粒标识剂。结合共沉淀法和分散聚合法制备表面含丰富活性基团COOH的磁性高分子微球。应用这些纳米材料，结合伏安法、交流阻杭法及电致化学发光等一系列的技术，为DNA的痕量分析检测提供了良好的方法。9.学位论文王伟功能化金纳米材料的合成、性质及其在化学发光传感器中的应用研究2008论文首先综述了化学发光(CL)以及功能化金纳米材料的制备、性质及其在传感器中的应用的研究现状。虽然化学发光的基础理论和分析应用有着多年的研究历史，但是一直以来有关化学发光的研究局限于分子和离子水平。尽管最近半导体量子点的化学发光、金属纳米材料直接和间接参与的化学发光已经逐渐受到研究者的关注，但目前的研究主要集中于未修饰的纳米材料直接参与、或在其他条件诱导下参与化学发光，改性或功能化金纳米材料在化学发光理论及分析应用中的研究工作则鲜见报道。基于此，本论文以金纳米材料为研究对象，合成了两种具有化学发光活性的功能化金纳米结构，研究了其表面化学组成、表面等离子共振吸收(SPR)、荧光性质和化学发光活性，并探讨了其在化学发光和电致化学发光(ECL)传感器中的应用；研究了适配体功能化的金纳米粒子对化学发光反应的催化作用，并基于适配体一靶分子相互作用对其催化活性的影响建立了对该靶分子的特异性识别和定量分析方法。主要研究内容如下：1.发现发光试剂鲁米诺能够作为还原剂和保护剂还原氯会酸制备金纳米粒子。此方法能够合成粒径在14～35nm之间的球形纳米粒子(lumAuNPs)，且其粒径随着鲁米诺浓度的增大而降低。利用紫外一可见吸收光谱、X射线光电子能谱和热重分析等手段对会纳米粒子的表面化学组成进行了细致研究。结果表明鲁米诺及其氧化产物3-氨基邻苯二甲酸根离子(AP2-)以Au-N弱共价相互作用共存于金纳米粒子表面。实验发现，鲁米诺的存在使得该金纳米粒子具有ECL活性。随后，以半胱氨酸为桥联分子，该金纳米粒子得以在金电极表面固载，从而得到了表面固载有ECL分子的修饰电极。实验发现，在一定电极电位下，该修饰电极能够在碱性溶液中直接产生发光现象，且发光强度随溶液中H2O2浓度的增大而增强。基于这一原理，该修饰电极能够作为H2O2的ECL传感器在3×10-7～1×10-3mol/O范围内对其进行定量测定。2.考虑到上述功能化金纳米粒子表面为具有荧光活性的AP2-和具有ECL活性的鲁米诺分子所保护，继而深入研究了其荧光和ECL性质。结果表明，虽然一个粒径为14nm的金纳米颗粒表面约连接有765个Ap2‘荧光分子，但是在直接相连的金核的粒子内猝灭效应和附近共存的金核的粒子间猝灭效应的共同作用下，只有约70个荧光分子具有荧光活性。其粒子内和粒子间猝灭效率分别为81％和52％。此外，实验发现由于氧化性碳酸根自由基的生成，Ap2-分子在碳酸介质中遭受严重的光漂白。相同条件下结合在金纳米粒子表面的AP2-光漂白程度则显著减弱。研究认为，其光稳定性的增强来自于金纳米内核对其表面附近的氧化性自由基的清除作用，从而保护纳米表面结合的有机荧光分子免遭氧化失去荧光活性。这一自由基清除机理与为人们所熟知的SiO2纳米粒子的自由基阻碍机理大不相同，从而为有机荧光分子光稳定性的提高指出了新的研究方向。最后发现半胱氨酸的存在能显著提高lumAuNPs的ECO强度。研究认为金纳米粒子的平台效应是导致ECL增强的主要原因。即鲁米诺与半胱氨酸分子同时结合到金纳米粒子表面，有利于克服反应物分子的静电排斥力，从而提高反应速率并增强ECL强度。这一工作首次将ECL分子与共反应物分子同时结合于金纳米粒子上，实现了微平台上的ECL反应，并观察到由此而导致的ECL增强效应。3.实验发现，在亲水聚合物壳聚糖存在下以鲁米诺还原氯金酸能够得到具有CL活性的花状三维纳米结构，其粒径在90～200nm1之间可调，且在可见光和近红外区都有明显的SPR吸收。透射电镜、扫描电镜和X射线粉术衍射的结果表明，该纳米花由大量小粒径纳米球以三维聚集的方式形成。研究了鲁米诺和壳聚糖浓度对纳米花形貌和粒径的影响，以及相应的SPR吸收特征。基于上述形貌表征，本文提出了该金纳米花的二次生长机理，认为鲁米诺首先还原氯金酸生成大量粒径10～20nm的纳米点。这些纳米点在富含氨基且具有柔曲空间构象的壳聚糖分子作用下受控聚集为初级聚集体。随后剩余的氯金酸在其表面还原，使得聚集体经过二次生长由新生的金原子连接、融合为牢固的一体化花状纳米结构。以此二次生长机理为指导，本文得以通过数值方法对纳米花的空间结构进行描述，并以离散偶极近似这一模拟方法从电磁相互作用的角度建立了该纳米花的形貌与SPR光谱之间的关系。计算结果与实验观察十分吻合。纳米材料的形貌尺寸与SPR性质之间的关系是其光学性质的重要研究内容。以往的研究多关注球形、棒状、核壳结构及多边形等几何外形较为规则的纳米结构。本工作则首次从实验和理论两方面对纳米花这一几何外形不规则的纳米结构这一规律进行了系统研究，为不规则纳米结构光学性质的研究提供了参考。最后，利用成膜聚合物壳聚糖将具有CL活性的纳米花固载在玻璃表面，并研究了这一CL功能膜对H2O2