石墨烯量子點(diǎn)基電化學(xué)傳感平臺的構(gòu)建及其應(yīng)用研究.pdf

1、本文以制備的石墨烯量子點(diǎn)-TiO2(GQDs-TiO2)納米復(fù)合材料為光電化學(xué)(PEC)敏感材料，構(gòu)建了GQDs-TiO2基PEC傳感平臺，并分別實(shí)現(xiàn)了Co2+和多巴胺(DA)的PEC傳感檢測;同時(shí)利用電化學(xué)沉積技術(shù)成功構(gòu)建了殼聚糖/石墨烯量子點(diǎn)(CHIT-GQDs)電化學(xué)發(fā)光(ECL)傳感平臺，共反應(yīng)劑K2S2O8呈現(xiàn)良好的ECL響應(yīng);此外，還以原位法制備的金納米粒子-還原氧化石墨烯(Au NPs-RGO)為ECL信號放大材料，構(gòu)建了

2、DA的ECL傳感平臺。具體研究內(nèi)容如下:
　　1、按照不同的GQDs和TiO2投料比，采用簡單的物理吸附法制備了一系列GQDs含量不同的GQDs-TiO2納米復(fù)合材料，并利用紅外(FT-IR)、透射電鏡(TEM)、紫外(UV-vis)和X射線衍射(XRD)等手段對其進(jìn)行了表征。PEC性能研究表明，GQDs-TiO2中GQDs的含量嚴(yán)重影響著PEC的響應(yīng)光電流，其中GQDs和TiO2投料比為7∶10時(shí)的響應(yīng)光電流最大。以該GQDs-

3、TiO2為PEC敏感材料，基于Co2+對光電流信號的抑制作用，構(gòu)建了Co2+的PEC傳感平臺，結(jié)果表明Co2+濃度在0.02～100μM范圍內(nèi)的增加，與其相應(yīng)光電流強(qiáng)度的減少呈良好的線性關(guān)系，Co2+的檢出限為6.7×10-9M(S/N=3)。
　　2、進(jìn)一步研究GQDs-TiO2(7∶10)的PEC性能發(fā)現(xiàn)，與單組分的GQDs和TiO2相比，其響應(yīng)光電流分別增強(qiáng)了30倍和12倍，呈現(xiàn)GQDs和TiO2的協(xié)同作用機(jī)理。同時(shí)DA能夠

4、選擇性敏化GQDs-TiO2的PEC信號，且其敏化PEC信號強(qiáng)度與DA濃度在0.02～105μM呈良好的線性關(guān)系，DA的檢出限為6.7×10-9M(S/N=3)。所研制的PEC傳感器具有良好的穩(wěn)定性，可用于實(shí)際樣品中DA的測定。
　　3、以CHIT為分散劑和固定材料，采用一步電化學(xué)沉積技術(shù)，成功制備了CHIT-GQDs納米復(fù)合膜，實(shí)現(xiàn)了GQDs的固定化。以K2S2O8為共反應(yīng)劑，研究表明，所構(gòu)建的CHIT-GQDs納米復(fù)合膜呈現(xiàn)良

5、好的ECL性能，比滴涂法制備的納米復(fù)合膜穩(wěn)定性更好，且其ECL強(qiáng)度的對數(shù)和K2S2O8濃度的對數(shù)呈良好的線性關(guān)系，其線性范圍為0.01 mM～150 mM，檢出限為3.3μM(S/N=3)。這為進(jìn)一步開展GQDs的ECL應(yīng)用研究奠定了基礎(chǔ)。
　　4、此外，采用原位法制備了Au NPs-RGO納米復(fù)合物，并采用FT-IR、Raman、TEM等手段對其進(jìn)行了表征。以K2S2O8為共反應(yīng)劑，研究表明，Au NPs-RGO的ECL信號分別