硅基納米材料在生物傳感和醇類燃料電池中的應(yīng)用.pdf

1、硅納米材料是一種重要的半導(dǎo)體納米材料，它具有優(yōu)異的電學(xué)和機(jī)械性能、良好的生物相容性、較大的比表面積、表面易修飾性，以及與傳統(tǒng)的硅技術(shù)的良好兼容性。因此，人們對(duì)發(fā)展功能化的硅納米材料有著濃厚的興趣，并已將其廣泛應(yīng)用于電子學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域。本文基于硅基納米材料特殊的性質(zhì)，發(fā)展了硅基的電化學(xué)探針，并應(yīng)于 DNA的高靈敏性、特異性、實(shí)時(shí)電化學(xué)檢測；還研究了硅納米線在電化學(xué)乙醇催化氧化中的特殊性能。主要研究內(nèi)容如下：
　　1、首先，我們利用硅

2、氫鍵的原位還原作用，在硅表面修飾了一層均勻的金納米顆粒，制備得到了金納米顆粒修飾在硅晶片表面的復(fù)合材料（gold nanoparticles-decorated silicon wafer, AuNPs@Si）。通過金硫鍵在硅表面連接上特定的捕獲DNA構(gòu)建了一種硅基的DNA探針，并將其應(yīng)用于DNA的檢測。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證明，這種探針具有較好的電化學(xué)信號(hào)和穩(wěn)定性，可以檢測到濃度為1fM的DNA，并實(shí)現(xiàn)對(duì)單堿基錯(cuò)配DNA的特異性檢測。此外，所

3、制備的探針還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)DNA的實(shí)時(shí)檢測，反映DNA雜交的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)過程。這種具有高靈敏度、特異性和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測能力的硅基探針，有望為DNA的電化學(xué)檢測提供了一種新的平臺(tái)，也進(jìn)一步拓展了硅基納米材料在電化學(xué)檢測中的應(yīng)用。
　　2、硅納米線作為特殊的一維納米材料，具有比表面積大，容易功能化等特點(diǎn)。我們通過硅氫鍵的原位還原作用，在硅納米線上修飾上均勻的鉑納米顆粒，并將其首次應(yīng)用于乙醇電化學(xué)催化氧化。通過對(duì)有效電化學(xué)面積，催化電流強(qiáng)度，乙醇