检索结果-南通市图书馆

南京农业大学学报 2022年第3期45卷 612-620页

作者：张楠胡佩文郭双铭王莹杨红南京农业大学理学院/江苏省农药学重点实验室江苏南京210095

[目的]本文旨在建立一种光电化学(PEC)可视化双信号检测方法,实现铜离子(Cu^(2+))的直观、灵敏检测。[方法]以具有高光电活性的CdS QDs/TiO_(2) NPs电极为工作电极,具有电致变色性能的普鲁士蓝(PB)电极为对电极,构建PEC-可视化检测平台... 详细信息

[目的]本文旨在建立一种光电化学(PEC)可视化双信号检测方法,实现铜离子(Cu^(2+))的直观、灵敏检测。[方法]以具有高光电活性的CdS QDs/TiO_(2) NPs电极为工作电极,具有电致变色性能的普鲁士蓝(PB)电极为对电极,构建PEC-可视化检测平台;含有Cu^(2+)的样品滴加在CdS QDs/TiO_(2) NPs电极上,通过滴加后电极光电流强度和PB电极的颜色变化,实现对Cu^(2+)的双信号检测。[结果]随Cu^(2+)浓度的增加,PEC信号降低,PB颜色加深。该方法的检测范围为10^(-7)~10^(-3) mol·L^(-1),PEC信号和可视化信号与Cu^(2+)浓度的线性相关系数分别为0.992和0.994。稻田水样品中Cu^(2+)的添加回收试验中,平均回收率92.3%~103.5%,相对标准偏差(RSD)4.7%~6.5%。[结论]基于PEC-可视化检测平台可以同时得到可视化信号和PEC信号,其中可视化信号作为直观的快速判断依据,PEC信号提供精确的检测结果,可以满足不同检测场景的需要,实现Cu^(2+)浓度的直观、灵敏检测。

关键词：光电化学分析电致变色铜离子检测可视化

四电极系统下辅酶Q10在氧化锌纳米棒修饰电极上的光电检测

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分析化学 2020年第9期48卷 1169-1176页

作者：罗贵铃牛燕燕邵波张晓萍赵常志孙伟海南师范大学化学与化工学院海南省激光技术与光电功能材料重点实验室青岛科技大学化学与分子工程学院光电传感与生命分析教育部重点实验室

采用电沉积法制备了ZnO纳米棒修饰氧化铟锡(ITO)电极(ZnONR/ITO),利用四电极系统建立了一种高灵敏检测辅酶Q10(UQ10)的光电化学分析新方法。利用玻碳电极为第二工作电极,将溶液中UQ10预还原为UQ10H,可作为电子供体在ZnONR/ITO上发生氧... 详细信息

采用电沉积法制备了ZnO纳米棒修饰氧化铟锡(ITO)电极(ZnONR/ITO),利用四电极系统建立了一种高灵敏检测辅酶Q10(UQ10)的光电化学分析新方法。利用玻碳电极为第二工作电极,将溶液中UQ10预还原为UQ10H,可作为电子供体在ZnONR/ITO上发生氧化反应,电子跃迁至导带后,光电流降低,进而用于检测UQ10。对电沉积ZnO纳米棒和光电化学检测条件进行了优化,在最优测定条件下,UQ10浓度的对数与光电流成反比,线性检测范围为1.0×10～1.0×10mol/L,检出限为3.3×10mol/L(S/N=3)。

关键词：辅酶Q10 光电化学分析四电极系统氧化锌纳米棒

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分离式阴极光电化学检测致病菌的新方法研究

分析测试学报 2019年第8期38卷 897-904页

作者：杨高霞董玉明王光丽江南大学化学与材料工程学院

利用液相法合成了水溶性的巯基乙酸修饰的硒化铅(PbSe)量子点(QDs),并将其修饰至氧化铟锡(ITO)电极,制备了ITO/PbSe电极。Zn2+可与电极上修饰的PbSeQDs进行离子交换形成ZnSe/PbSe/ZnSe量子阱(QW),促进电子-空穴分离,提高ITO/PbSe电极的... 详细信息

利用液相法合成了水溶性的巯基乙酸修饰的硒化铅(PbSe)量子点(QDs),并将其修饰至氧化铟锡(ITO)电极,制备了ITO/PbSe电极。Zn2+可与电极上修饰的PbSeQDs进行离子交换形成ZnSe/PbSe/ZnSe量子阱(QW),促进电子-空穴分离,提高ITO/PbSe电极的阴极光电流。以抗菌肽为识别探针,开发出一种分离式光电化学(PEC)检测大肠杆菌O157∶H7(E.coliO157∶H7)的方法。该方法避免了生物分子固定在电极上所导致的PEC信号传输的延误,具有更好的检测效果。E.coliO157∶H7的检测范围为10.0~5.0×106CFU/mL,检出限为4.0CFU/mL,回收率为94.7%~104%,相对标准偏差为1.9%~2.8%。

关键词：光电化学分析 ZnSe/PbSe/ZnSe量子阱大肠杆菌O157∶H7

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光电化学传感器的构建及应用

化学进展 2014年第5期26卷 834-845页

作者：孙兵艾仕云山东农业大学化学与材料科学学院泰安271018

光电化学分析是基于光电化学过程和化学/生物识别过程建立起来的一种新的分析方法。该方法以光作为激发信号,以光电流作为检测信号,具有灵敏度高、响应快速、设备简单和易微型化等优点,在生物和环境等分析领域受到了广泛关注。电极表面... 详细信息

光电化学分析是基于光电化学过程和化学/生物识别过程建立起来的一种新的分析方法。该方法以光作为激发信号,以光电流作为检测信号,具有灵敏度高、响应快速、设备简单和易微型化等优点,在生物和环境等分析领域受到了广泛关注。电极表面修饰的光电层在吸收光子后被激发,所产生的载流子发生电荷分离和电子迁移,进而产生光电流。通过在光电层上进一步修饰传感识别单元,利用直接氧化还原、分子识别与结合、酶催化等方法所导致的光电流的变化与待测分子之间的数量关系,可实现对目标物的定量分析。因此,光电化学传感器在功能结构上包括光电转换单元和传感识别单元两部分,光电层的材料选择和传感识别策略是光电化学传感器构建的两大关键点。本文在对光电化学传感器基本原理及应用领域总结的基础上,对光电化学传感器的材料选择和传感模式进行了分析和综述。

关键词：光电化学分析光电化学传感器光电化学活性材料光电流传感模式

基于无机半导体复合材料的黄曲霉毒素B1和三磷酸腺苷光电化学适体传感

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基于无机半导体复合材料的黄曲霉毒素B1和三磷酸腺苷光电化学适体...

作者：何欣佳湖南师范大学

学位级别：硕士

黄曲霉毒素B1(AFB1)广泛存在于天然食品中,是公认的最具致癌性的物质之一。三磷酸腺苷(ATP)是生物体内非常重要的能源物质,在生物体的各种生理代谢活动中起着关键作用。ATP水平异常会引发多种疾病。因此发展AFB1和ATP的快速、灵敏检测... 详细信息

黄曲霉毒素B1(AFB1)广泛存在于天然食品中,是公认的最具致癌性的物质之一。三磷酸腺苷(ATP)是生物体内非常重要的能源物质,在生物体的各种生理代谢活动中起着关键作用。ATP水平异常会引发多种疾病。因此发展AFB1和ATP的快速、灵敏检测方法具有重要意义。光电化学(PEC)分析作为一种新兴的基于光电转换的分析方法,具有低背景信号、高灵敏度的特点。高性能光电活性材料的研制是提高PEC生物传感器灵敏度的关键。核酸适配体作为一种特定的分子识别工具,具有合成容易、成本低、热稳定性好、易于标记等优点,在生物传感中得到了广泛的应用。因此本文发展了两种高性能光电活性材料,并利用目标物诱导核酸适体结构转变,实现了AFB1和ATP的灵敏PEC检测。主要内容如下:(1)基于适配体结构转变和辣根过氧化物酶(HRP)催化的沉淀反应,将钴掺杂的三氧化钨(Co-WO)纳米棒/金纳米颗粒(Au NPs)复合材料成功用于AFB1的灵敏PEC检测。Co掺杂使得WO纳米棒的带隙减小,可见光吸收能力增加,因而Co-WO纳米棒在可见光照射下表现出比WO纳米棒更高的PEC活性。由于Au NPs的表面等离振子共振效应,Au NPs修饰的Co-WO纳米棒表现出比Co-WO纳米棒更好的PEC活性。将短链DNA(DNA)固定在Co-WO-Au NPs修饰的氧化铟锡电极上,构建了PEC适体传感器。在没有AFB1的情况下,HRP标记的适体可与光电极上的DNA杂交,而标记的HRP可通过酶催化产生沉淀从而淬灭光电极的光电流。在AFB1存在的情况下,由于更易形成适体-AFB1复合物,HRP标记的适体不与DNA杂交,从而不存在酶催化产生的沉淀对光电流的淬灭效应,因此光电极能产生较高的光电流信号。PEC适体传感器检测AFB1的线性范围为5 fg m L到10 ng m L,检测极限为1 fg m L。(2)基于将适体结构转变和激子-等离子体激元相互作用,将Cd Se QDs修饰的Zn InS纳米片成功用于ATP的的灵敏PEC检测。Cd Se/Zn InS复合物的形成促进了光生电子-空穴分离,增强了可见光吸收,因而Cd Se/Zn InS用作为新型光电材料,在可见光照射下可表现出优于Zn InS纳米片和Cd Se QDs的PEC活性的光电流。将Au NPs标记的单链DNA(c-DNA)固定在Zn InS/Cd Se修饰的光电极上,并与核酸适体(Apt)互补配对形成双链DNA,制得PEC传感器。此时Au NPs远离电极表面,Cd Se QDs和Au NPs之间的激子-等离子体相互作用极大地抑制了光电极的光电流。在ATP存在下,ATP与适体结合,从而使得Apt从双链DNA中释放出来。在Mg存在下,c-DNA两端的碱基互补配对形成发夹结构,此时c-DNA上标记的Au NPs将与Cd Se/Zn InS紧密接触,激子-等离子体耦合效应使得光电流增强。PEC适体传感器检测ATP的线性范围为0.2 p M到1μM,检测极限为0.1 p M。

关键词：光电化学分析黄曲霉毒素B1 三磷酸腺苷适配体结构转变无机半导体复合材料

铋基含氧化物纳米材料的制备及其在光电化学传感器中的应用研究

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铋基含氧化物纳米材料的制备及其在光电化学传感器中的应用研究

作者：钱彦荣济南大学

学位级别：硕士

光电化学(PEC)传感器是基于物质的光电转换特性确定被测物含量的一类分析装置。PEC免疫传感器依据抗原与抗体之间的免疫反应导致的光电响应的变化,建立光电响应信号值与待测物浓度之间的定量关系。光电转换是PEC传感器的关键过程,因此... 详细信息

光电化学(PEC)传感器是基于物质的光电转换特性确定被测物含量的一类分析装置。PEC免疫传感器依据抗原与抗体之间的免疫反应导致的光电响应的变化,建立光电响应信号值与待测物浓度之间的定量关系。光电转换是PEC传感器的关键过程,因此环境友好、生物相容性好、光电转换效率高的光敏材料是PEC传感器研制的重要因素。铋基含氧化物纳米材料具有易于合成、环境相容性好、价格低廉、稳定性高及优异的可见光性能的特点,在PEC传感器领域具有较好的应用前景。因此,本文制备了系列铋基含氧化物纳米材料,并将其作为光电转换元件,结合生物识别元件和新颖的传感策略,设计了一系列PEC传感器,用于对目标物的分析检测。(1)金纳米颗粒和碘氧铋纳米片阵列共敏化还原型二氧化钛复合结构(Au NPs/Bi OI NSs/B-Ti O NPs)作为光活性传感基质,四氧化三钴负载硫化铅(Pb S/CoO)作为猝灭型标记物用于信号放大,构建了一个新颖的夹心型PEC免疫传感器。利用连续的离子层吸附法(SILAR)生长制备了碘氧铋纳米片阵列Bi OI NSs,并将Au NPs滴涂在Bi OI NSs/B-Ti O电极上形成Au NPs/Bi OI NSs/B-Ti O NPs敏化结构,增加了可见光的利用,加速了电子转移,得到较好的PEC信号。Pb S/CoO因为具有较大的空间位阻,且能和基底材料竞争吸收光和电子供体,可作为一个具有双重猝灭作用的信号标记物。选择降钙素原(PCT)来测试PEC免疫传感器的性能。结果表明,该免疫传感器的检测范围为0.10 pg/m L-50 ng/m L,检出限为0.0200 pg/m L(S/N=3)。(2)采用锌和钼共掺杂Bi VO纳米阵列((Zn,Mo):Bi VO)作为光活性基质,以二氧化硅包裹的铁氰化锰纳米立方体(Si O@MHCF NCs)作为信号猝灭剂构建了PEC传感平台。(Zn,Mo):Bi VO纳米阵列通过Zn和Mo共掺杂形成的局域电场具有优异的PEC行为,这种掺杂结构加速了电子转移,提高了可见光下Bi VO纳米阵列的光电转换效率。此外,纳米阵列结构具有较大的比表面积,为负载免疫试剂提供了丰富的结合位点。作为电子供体的过氧化氢被竞争消耗,且信号标签的空间位阻阻碍电子传递,导致了光电流信号降低。通过己烯雌酚(DES)与固定在电极表面的己烯雌酚抗原(BSA-DES)对Si O@MHCF NCs标记的抗DES抗体(Si O@MHCF NCs-anti-DES)的竞争结合,发展的PEC免疫传感方法在0.10 pg/m L-50 ng/m L浓度范围内具有优异的分析性能,检测限为0.0500 pg/m L(S/N=3)。(3)基于多重信号抑制策略,设计了一种用于细胞角蛋白19片段21-1(CYFRA21-1)超灵敏检测的夹心型PEC免疫传感器。采用BiOS纳米片阵列(Bi OS)敏化钛酸锶纳米立方体(Sr Ti O NCs)作为光活性基质。Bi OS具有较大的比表面积和窄带隙,可以提高光的利用率,提供较强的PEC初始信号。此外,将牛血清白蛋白稳定的金纳米颗粒(BSA-Au NPs)负载在CuS多面体复合物(BSA-Au@CuS)作为PEC信号标记物。BSA-Au NPs是一种具有类葡萄糖氧化酶和类过氧化物酶活性的双重纳米模拟酶,可以诱导发生串联生物催化沉淀(BCP)。BCP产生的沉淀阻碍了电子在光电极和电子供体之间的传递,导致PEC信号的降低;BSA-Au@CuS多面体与光敏基质之间的竞争性光吸收使光电信号进一步降低。BSA-Au@CuS标记CYFRA21-1二抗通过夹心免疫反应引到传感器表面后,通过BCP、竞争性光吸收和空间位阻等多重信号抑制策略对PEC信号进行急剧猝灭,提高了PEC免疫传感器的检测灵敏度。该免疫传感器对CYFRA21-1的检测在0.10 pg/m L-50 ng/m L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.12 fg/m L(S/N=3)。(4)以硫化银敏化的钨酸铋(F-BiWO/AgS)作为PEC光活性材料,利用氧化石墨烯负载的聚多巴胺微球(GO/PDA)作为标记物,设计了一种夹心型PEC免疫传感器,实现了对N-端前脑钠肽(NT-pro BNP)的灵敏检测。通过水热法合成了三维钨酸铋纳米花(F-BiWO),利用原位生长的方法在F-BiWO上合成硫化银纳米颗粒(AgS NPs)进行敏化。同时利用氧化石墨烯优良的导电性促进电子的转移,通过聚多巴胺的粘附性实现抗体的固定,基于夹心免疫反应,将GO/PDA标记NT-pro BNP二抗引到传感器表面,实现了在0.10 pg/m L-100 ng/m L范围内,对NT-pro BNP的灵敏检测,检测限为0.0300 pg/m L(S/N=3)。

关键词：铋基含氧化物光电化学分析免疫传感器夹心型信号放大

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聚多巴胺功能调控与光电化学免疫分析应用

聚多巴胺功能调控与光电化学免疫分析应用

作者：关星星大连理工大学

学位级别：硕士

由于结合了光电化学分析方法的低背景、高灵敏度和仪器设备易于小型化的特点和免疫分析技术的高特异性,光电化学免疫分析技术在临床诊断、环境监测和食品安全等领域都具有广泛的应用前景。然而,绝大多数的光电化学免疫分析技术需要用到... 详细信息

由于结合了光电化学分析方法的低背景、高灵敏度和仪器设备易于小型化的特点和免疫分析技术的高特异性,光电化学免疫分析技术在临床诊断、环境监测和食品安全等领域都具有广泛的应用前景。然而,绝大多数的光电化学免疫分析技术需要用到生物酶或复杂的多元光电活性材料作为信标材料或电极修饰材料,这些材料虽然具有高活性,利于提高分析方法的灵敏度,但也面临材料活性受制备条件影响较大、重现性有待提高等问题。此外,在用于血液等复杂体系检测时,蛋白质等在电极表面的非特异性吸附也容易导致传感器产生假阳性。针对以上问题,本论文在简单高效的光电化学免疫传感策略的开发和抗界面非特异性吸附方面开展了部分工作,具体包括:一、通过对聚多巴胺(PDA)的光电化学活性进行调控,开发了一种具有多重猝灭机制的光电化学免疫分析方法,实现了癌症标志物癌胚抗原(CEA)的高灵敏检测。附着于Ti O/FTO界面的PDA薄膜具有优异的光电化学转换能力,吸光范围覆盖从紫外、可见到近红外波段,并能将吸收的光高效转化为光电子输出。PDA纳米球具有和PDA薄膜同样的吸光能力,但是却只能将吸收的光转换为热能输出。当将PDA薄膜和PDA纳米球分别用作光电化学免疫分析法的电极修饰材料和抗体标记材料时,PDA纳米球不仅与PDA薄膜竞争吸光,而且会阻挡溶液中的电子给体与PDA薄膜的接触和对电极的再生。此外,PDA纳米球对光电子的强猝灭能力,使其像黑洞一样,消耗PDA薄膜产生的光电子。PDA纳米球对PDA薄膜光电活性的多重猝灭机制使该传感方法在光电化学免疫分析中表现出了极佳的分析性能。在最优条件下,该免疫分析方法的线性范围为0.1～10 pg·m L,检测限为0.40 fg·m L。此外,该光电免疫传感策略还具有光电活性材料组成简单、易于制备、成本低且生物相容性好等优势,并在血样中CEA的检测中表现出了优异的选择性和准确度。二、通过共聚合将PEG和PDA薄膜共同修饰的Ti O功能界面。基于PEG强大的亲水性和非离子特性抵抗复杂体系中蛋白质和离子化合物的非特异性吸附。初步实验结果表明PEG修饰的PDA薄膜对BSA等蛋白质和氨基酸和核酸等离子性化合物具有较好的抗特异性吸附能力,并能够有效抵抗血清中复杂组分的非特异性吸附。

关键词：光电化学分析免疫分析聚多巴胺聚乙二醇抗非特异性吸附

MOF材料的制备及其在光电化学传感器中的应用综述

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山东化工 2022年第19期51卷 82-84页

作者：张丽王新星青岛科技大学化学与分子工程学院山东青岛266042

金属有机框架化合物(Metal-Organic Framework,MOF)具有的独特物理化学性质,使其在许多领域都受到极大关注。在光电化学(PEC)分析领域,MOF材料的开发利用正在崭露头角,未来具有极大的发展前景。本文综述了目前MOF材料的制备技术及其在PE... 详细信息

金属有机框架化合物(Metal-Organic Framework,MOF)具有的独特物理化学性质,使其在许多领域都受到极大关注。在光电化学(PEC)分析领域,MOF材料的开发利用正在崭露头角,未来具有极大的发展前景。本文综述了目前MOF材料的制备技术及其在PEC分析领域已经开展的应用。

关键词： MOF材料光电化学分析光电活性材料信号放大

基于纳米半导体光敏材料的光电化学传感技术的研究及应用

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基于纳米半导体光敏材料的光电化学传感技术的研究及应用

作者：冯金慧山东理工大学

学位级别：硕士

随着社会的快速发展,人们对健康的生活环境以及疾病的提早预防越来越关注,进而对农产品污染物的检测以及肿瘤标记物的提早检测越来越关注。光电化学传感器的构建是在电化学传感分析的基础上,基于材料的光电转换性能及化学、生物识别过... 详细信息

随着社会的快速发展,人们对健康的生活环境以及疾病的提早预防越来越关注,进而对农产品污染物的检测以及肿瘤标记物的提早检测越来越关注。光电化学传感器的构建是在电化学传感分析的基础上,基于材料的光电转换性能及化学、生物识别过程构建的一种检测分析方法。由于激发信号和检测信号可以有效分离,使得光电化学传感器降低了背景信号的干扰,提高了检测的灵敏度。与此同时,结合电化学的设备具有简单、价廉、易于操作等优点,使得光电化学检测具有一定的实用价值和应用潜力。光电化学传感技术作为一种新的分析检测手段,已成为环境监测、免疫分析等方面的研究热点。并且随着传感技术的不断进步,光电化学传感器越来越受关注。而光电化学传感器的研究重点就是提高光电转化效率,因此,具有高光电转化效率纳米半导体光敏材料的制备及其在光电化学传感器中的应用成为研究的一个重要方向。本论文的主要任务是制备光电转换效率高的半导体光敏材料,并研究其在光电化学传感器中的应用。1.基于TiO/S-BiVO@AgS纳米复合材料构建的一种无标记型光电化学传感器。二氧化钛纳米粒子具有良好的光电活性和大的比表面积,S-BiVO是具有细胞形状的多孔表面结构,在可见光照射条件下可以促进光生电子空穴对。此外,Ag在巯基乙酸功能化的S-BiVO表面原位生长成AgS,进一步增强光电流响应和提高光电流转换效率。在最优条件下进行光电化学检测,该传感器成功的实现了对赭曲霉毒素A的灵敏检测。2.基于竞争策略灵敏检测黄曲霉毒素B1光电化学传感器的构建。是以多孔纳米结构和大比表面积的花状WO材料作为基质材料在氧化铟锡电极表面固化BSA包裹的黄曲霉毒素B1,将Ag功能化的多面体BiVO材料作为固化黄曲霉毒素B1抗体的标签,在其上沉积S原位生长成具有匹配能级结构的AgS,进而增强材料的光电流响应,提高光电转换效率,本实验分别通过XRD、SEM、TEM等分析方法证明了纳米半导体光敏材料的成功制备。在最优的实验条件下,该竞争型光电化学传感器实现了对黄曲霉毒素B1的定量检测。3.构建了一种基于La-CdS/3D ZnInS/Au@ZnO敏化结构新型的光电化学免疫传感平台以检测B型氨基端利钠肽原(NT-proBNP)。首先用三维结构(3D)的ZnInS组装Au@ZnO修饰电极,然后通过连续离子层吸附和反应策略进一步沉积镧掺杂的硫化镉(La-CdS)。Au@ZnO具有良好的光电活性和良好的导电性。3D的ZnInS不仅在可见光照射下表现出高的光电流强度,而且为La-CdS的沉积提供较大的表面积。同时,La-CdS掺杂结构可以抑制电荷重组,有效促进了电子空穴对的分离,从而提高了光电转换效率。聚多巴胺(PDA)不仅被用作固定NT-proBNP的交联剂,同时也用于促进半导体光生空穴的电子供体。在最佳的实验条件下,所构建的免疫传感器成功实现了对NT-proBNP的检测。

关键词：光电化学分析纳米半导体材料光电转换传感器