李盼盼:基于g-C3N4纳米复合材料的制备及其在光电化学生物传感器的研究论文

李盼盼:基于g-C3N4纳米复合材料的制备及其在光电化学生物传感器的研究论文

本文主要研究内容

作者李盼盼(2019)在《基于g-C3N4纳米复合材料的制备及其在光电化学生物传感器的研究》一文中研究指出:光电化学分析方法凭借其操作简单、仪器价格低廉等优势近年来得到了快速的发展。现已广泛应用于生物免疫反应、基因诊断、细胞生命分析等多个领域。这些年基于光电分析方法(PEC)的工作逐渐增多的原因主要在于:光电化学以光作为激发信号,电流作为接收信号,避免了背景信号干扰,具有很高的分析灵敏度。本文利用新型的纳米复合材料构建了一系列光电化学生物传感器。主要研究内容如下:1.三元纳米复合材料Ti02/g-C3N4/CdS的制备、表征及与CdSe共敏化效应的研究本文合成了一种具有串联能级排列的三元纳米复合物,首先通过SEM和TEM对其进行了形貌的表征,接着通过XRD和IR证明了材料的成功制备,最后通过XPS图谱分析发现该复合物内部发生了费米能级的重排,该三元复合物能级内部具有特殊的串联排列方式。这种材料的能级排列方式不仅增大了材料对光的吸收利用率,而且在光生电子-空穴产生以后能进行快速的分离和转移,具有较高的光电转化效率。通过将其与CdSe量子点结合探究了量子点的共敏化效率问题。结果表明该三元纳米复合材料与CdSe的共敏化效率较高,可用于光电化学生物传感器的构建及生命分析。2.基于TiO2/g-C3N4/CdS-CdSe共敏化策略来检测T4 PNK酶的活性在此工作中,利用第一个工作中新合成的具有能级串联排列的三元复合物与CdSe的共敏化策略实现了对T4 PNK酶的超灵敏检测。这种共敏化策略得以实现是因为CdSe QDs具有的窄能级间隙可以与三元纳米复合材料Ti02/g-C3N4/CdS的能级间隙边缘进行匹配。在T4 PNK酶的作用下,具有3’端修饰-SH,5’端修饰-OH的发卡DNA可以被限制性核酸外切酶λ-Exo剪切变成3’-SH的单链DNA,将其与CdSe QDs进行连接形成ssDNA-CdSe结构,再通过与电极表面的DNA进行碱基互补配对使CdSe QDs接触到电极的表面,进而与三元复合材料Ti02/g-C3N4/CdS形成共敏化结构,引起光电流的明显变化。该PEC生物传感器对T4 PNK的响应范围为0.0001到0.02 U/mL,最低检测线为6.9 × 10-5 U/mL。此外,基于三元纳米复合材料构建的PEC生物传感器具有优良的选择性、良好的重现性和显著的存储稳定性,在T4 PNK检测和抑制剂筛选方面具有很大的潜力。3.基于g-C3N4/MoS2 2D/2D异质结构和CdSe量子点敏化效应来灵敏检测ssDNA.本文提出了一种基于g-C3N4/MoS2 2D/2D异质结和CdSe量子点(Dot)共敏化效应的增强型光电化学DNA生物传感器。该传感器能简单、准确地分析单链DNA。本实验在g-C3N4/MoS2电极基底材料的表面修饰上连有c-DNA的CdS量子点,当t-DNA存在时,两者发生DNA杂交反应,然后通过CdSe量子点标记得r-DNA与t-DNA的特异性识别反应使CdSe量子点连接在电极的表面。最佳操作条件下,光电化学生物传感器具有良好的准确度,最低检测线为0.32 pM(S/N=3),线性范围为1.0 pM~2.0 μM。该生物传感器在DNA生物分析等相关领域具有广阔的应用前景。

Abstract

guang dian hua xue fen xi fang fa ping jie ji cao zuo jian chan 、yi qi jia ge di lian deng you shi jin nian lai de dao le kuai su de fa zhan 。xian yi an fan ying yong yu sheng wu mian yi fan ying 、ji yin zhen duan 、xi bao sheng ming fen xi deng duo ge ling yu 。zhe xie nian ji yu guang dian fen xi fang fa (PEC)de gong zuo zhu jian zeng duo de yuan yin zhu yao zai yu :guang dian hua xue yi guang zuo wei ji fa xin hao ,dian liu zuo wei jie shou xin hao ,bi mian le bei jing xin hao gan rao ,ju you hen gao de fen xi ling min du 。ben wen li yong xin xing de na mi fu ge cai liao gou jian le yi ji lie guang dian hua xue sheng wu chuan gan qi 。zhu yao yan jiu nei rong ru xia :1.san yuan na mi fu ge cai liao Ti02/g-C3N4/CdSde zhi bei 、biao zheng ji yu CdSegong min hua xiao ying de yan jiu ben wen ge cheng le yi chong ju you chuan lian neng ji pai lie de san yuan na mi fu ge wu ,shou xian tong guo SEMhe TEMdui ji jin hang le xing mao de biao zheng ,jie zhao tong guo XRDhe IRzheng ming le cai liao de cheng gong zhi bei ,zui hou tong guo XPStu pu fen xi fa xian gai fu ge wu nei bu fa sheng le fei mi neng ji de chong pai ,gai san yuan fu ge wu neng ji nei bu ju you te shu de chuan lian pai lie fang shi 。zhe chong cai liao de neng ji pai lie fang shi bu jin zeng da le cai liao dui guang de xi shou li yong lv ,er ju zai guang sheng dian zi -kong xue chan sheng yi hou neng jin hang kuai su de fen li he zhuai yi ,ju you jiao gao de guang dian zhuai hua xiao lv 。tong guo jiang ji yu CdSeliang zi dian jie ge tan jiu le liang zi dian de gong min hua xiao lv wen ti 。jie guo biao ming gai san yuan na mi fu ge cai liao yu CdSede gong min hua xiao lv jiao gao ,ke yong yu guang dian hua xue sheng wu chuan gan qi de gou jian ji sheng ming fen xi 。2.ji yu TiO2/g-C3N4/CdS-CdSegong min hua ce lve lai jian ce T4 PNKmei de huo xing zai ci gong zuo zhong ,li yong di yi ge gong zuo zhong xin ge cheng de ju you neng ji chuan lian pai lie de san yuan fu ge wu yu CdSede gong min hua ce lve shi xian le dui T4 PNKmei de chao ling min jian ce 。zhe chong gong min hua ce lve de yi shi xian shi yin wei CdSe QDsju you de zhai neng ji jian xi ke yi yu san yuan na mi fu ge cai liao Ti02/g-C3N4/CdSde neng ji jian xi bian yuan jin hang pi pei 。zai T4 PNKmei de zuo yong xia ,ju you 3’duan xiu shi -SH,5’duan xiu shi -OHde fa ka DNAke yi bei xian zhi xing he suan wai qie mei λ-Exojian qie bian cheng 3’-SHde chan lian DNA,jiang ji yu CdSe QDsjin hang lian jie xing cheng ssDNA-CdSejie gou ,zai tong guo yu dian ji biao mian de DNAjin hang jian ji hu bu pei dui shi CdSe QDsjie chu dao dian ji de biao mian ,jin er yu san yuan fu ge cai liao Ti02/g-C3N4/CdSxing cheng gong min hua jie gou ,yin qi guang dian liu de ming xian bian hua 。gai PECsheng wu chuan gan qi dui T4 PNKde xiang ying fan wei wei 0.0001dao 0.02 U/mL,zui di jian ce xian wei 6.9 × 10-5 U/mL。ci wai ,ji yu san yuan na mi fu ge cai liao gou jian de PECsheng wu chuan gan qi ju you you liang de shua ze xing 、liang hao de chong xian xing he xian zhe de cun chu wen ding xing ,zai T4 PNKjian ce he yi zhi ji shai shua fang mian ju you hen da de qian li 。3.ji yu g-C3N4/MoS2 2D/2Dyi zhi jie gou he CdSeliang zi dian min hua xiao ying lai ling min jian ce ssDNA.ben wen di chu le yi chong ji yu g-C3N4/MoS2 2D/2Dyi zhi jie he CdSeliang zi dian (Dot)gong min hua xiao ying de zeng jiang xing guang dian hua xue DNAsheng wu chuan gan qi 。gai chuan gan qi neng jian chan 、zhun que de fen xi chan lian DNA。ben shi yan zai g-C3N4/MoS2dian ji ji de cai liao de biao mian xiu shi shang lian you c-DNAde CdSliang zi dian ,dang t-DNAcun zai shi ,liang zhe fa sheng DNAza jiao fan ying ,ran hou tong guo CdSeliang zi dian biao ji de r-DNAyu t-DNAde te yi xing shi bie fan ying shi CdSeliang zi dian lian jie zai dian ji de biao mian 。zui jia cao zuo tiao jian xia ,guang dian hua xue sheng wu chuan gan qi ju you liang hao de zhun que du ,zui di jian ce xian wei 0.32 pM(S/N=3),xian xing fan wei wei 1.0 pM~2.0 μM。gai sheng wu chuan gan qi zai DNAsheng wu fen xi deng xiang guan ling yu ju you an kuo de ying yong qian jing 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自安徽大学的李盼盼,发表于刊物安徽大学2019-07-03论文,是一篇关于光电化学论文,量子点论文,共敏化效率论文,生物传感器论文,敏化作用论文,传感论文,多核酸激酶论文,薄层氮化碳论文,三磷酸腺苷论文,安徽大学2019-07-03论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自安徽大学2019-07-03论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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