基于納米復合材料的光電化學生物傳感器的研制及應用.pdf

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

2、
　　1.通過一種簡單、有效的方法合成了WS2/CdS異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米復合材料，并成功應用于小分子的光電化學檢測。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)由簡單的連續(xù)離子層吸附反應（SILAR）在WS2薄層上生長CdS納米顆粒?；谄洚愘|(zhì)結(jié)構(gòu)以及復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質(zhì)性的增強。L-半胱氨酸作為待測的生物小分子用于 PEC生物傳感器的檢測，其檢測下

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)域中的應用奠定了良好的基礎(chǔ)。
　　2.通過在石墨烯量子點-二氧化鈦納米管（GQDs/TiO2 NTs）復合材料的基礎(chǔ)上連接用于識別目標分子的適配體DNA，建立了新型的超靈敏、無標記的PEC適配體傳感器。在

4、該體系中，選擇氯霉素（CAP）作為目標分析物來展現(xiàn)光電化學適配體傳感器的分析性能。抗壞血酸（AA）在可見光照射下可有效清除復合納米材料的光生空穴，因此本體系選用它作為整個實驗的電子供體。另外，與TiO2 NTs的能級相比GQDs具有較高的LUMO和HOMO能級，二者的能級構(gòu)成階梯狀結(jié)構(gòu)，有利于電子空穴的分離，表現(xiàn)為光電極的響應顯著增強。氯霉素適配體通過π-π堆積作用固定在石墨烯量子點上，在最佳的條件下，光電化學適配體傳感器對氯霉素的檢測