量子點(diǎn)電化學(xué)發(fā)光新體系的研究及其分析應(yīng)用.pdf

1、自從2002年Bard課題組首次報(bào)道量子點(diǎn)的電致化學(xué)發(fā)光現(xiàn)象以來(lái),量子點(diǎn)的電化學(xué)發(fā)光引起了人們的極大興趣。量子點(diǎn)的電化學(xué)發(fā)光研究開(kāi)辟了電化學(xué)發(fā)光研究的新領(lǐng)域,有關(guān)這方面的研究才剛剛開(kāi)始。
　　本論文主要研究了以3-巰基丙酸為穩(wěn)定劑的核殼型量子點(diǎn)CdTe/CdS在玻碳電極表面的陽(yáng)極電化學(xué)發(fā)光現(xiàn)象,首次研究了共反應(yīng)劑-三丙胺對(duì)該體系發(fā)光強(qiáng)度的影響,提出了它的發(fā)光機(jī)理,同時(shí),利用某些物質(zhì)對(duì)量子點(diǎn)的電化學(xué)發(fā)光的猝滅作用,建立定量檢測(cè)方法。

2、其主要內(nèi)容如下：
　　1.水溶液中三丙胺對(duì)量子點(diǎn)CdTe/CdS在低電位下的陽(yáng)極電化學(xué)發(fā)光的增強(qiáng)作用研究及其用于高靈敏檢測(cè)Cu2+以3-巰基丙酸為穩(wěn)定劑合成了核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)CdTe/CdS,然后對(duì)其在玻碳電極表面的電化學(xué)發(fā)光行為進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在Tris-HCl緩沖溶液中,共反應(yīng)物三丙基胺(TPrA)對(duì)量子點(diǎn)電化學(xué)發(fā)光(ECL)的起始電位及ECL強(qiáng)度都有很大影響。QDs/TPrA體系的ECL的起始電位在0.5 V左右(

3、vs. Ag/AgCl),超過(guò)0.5 V后量子點(diǎn)ECL強(qiáng)度迅速增大?？疾炝烁鞣N影響量子點(diǎn)ECL的因素,包括緩沖溶液的pH、量子點(diǎn)濃度、掃描范圍、掃速?；贑u2+能有效猝地滅量子點(diǎn)的ECL強(qiáng)度,建立了一種靈敏度高、選擇性好的檢測(cè)Cu2+的新方法。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下(0.95μM量子點(diǎn)、緩沖溶液pH8.0、掃速100 mV/s、掃描范圍為0-0.8 V),體系相對(duì)電化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度I0/I與Cu2+濃度呈良好的線性關(guān)系,其線性范圍為14 nM-

4、0.21μM,檢出限為6.1 nM,線性相關(guān)系數(shù)R=0.9988。同時(shí)提出了量子點(diǎn)電化學(xué)發(fā)光的可能的機(jī)理以及猝滅量子點(diǎn)ECL的可能的機(jī)理。
　　2.三丙胺存在下CdTe/CdS量子點(diǎn)陽(yáng)極電化學(xué)發(fā)光猝滅法檢測(cè)多巴胺
　　以3-巰基丙酸為穩(wěn)定劑,合成了具有特殊光學(xué)性質(zhì)和電化學(xué)性質(zhì)的水溶性CdTe/CdS核殼型量子點(diǎn)。三丙胺的存在顯著增強(qiáng)了量子點(diǎn)在玻碳電極表面的ECL強(qiáng)度,并且體系ECL的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性很好,能用于分析檢測(cè)中。由于

5、多巴胺(DA)對(duì)三丙胺存在下的CdTe/CdS量子點(diǎn)的電化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度有顯著的猝滅作用,且在一定濃度范圍內(nèi)DA對(duì)量子點(diǎn)ECL的猝滅程度與其濃度呈良好的線性關(guān)系,故建立了一種檢測(cè)多巴胺的新方法。研究了影響體系ECL強(qiáng)度的各種因素。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下:1.1μM量子點(diǎn)、pH8.0 Tris-HCl緩沖溶液、100 mV/s掃速、0-0.8 V的電位范圍,空白體系的ECL強(qiáng)度I0與加入多巴胺后的體系的ECL強(qiáng)度I的比值 I0/I與多巴胺的濃度呈良

6、好的線性關(guān)系,其線性方程為I0/I=1.02+0.0094[DA]。線性范圍為0.845-40.5μM,線性相關(guān)系數(shù) R=0.9959,檢出限為0.282μM。同時(shí)提出了DA對(duì)量子點(diǎn)ECL可能的猝滅機(jī)理。
　　3.維生素K3對(duì)CdTe/CdS量子點(diǎn)陽(yáng)極電化學(xué)發(fā)光體系的猝滅作用及其靈敏檢測(cè)
　　CdTe/CdS量子點(diǎn)陽(yáng)極電化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度不僅強(qiáng)而且穩(wěn)定性好。維生素K3能靈敏地猝滅量子點(diǎn) CdTe/CdS的陽(yáng)極電化學(xué)發(fā)光信號(hào),因此,

7、建立了一種靈敏檢測(cè)維生素K3的新方法。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下(0.84μM量子點(diǎn)、pH8.4 Tris-HCl緩沖溶液、100 mV/s掃速、0-0.8 V的電位范圍),空白體系的ECL強(qiáng)度I0與加入維生素K3后的體系的ECL強(qiáng)度I的比值I0/I與維生素K3的濃度呈良好的線性關(guān)系,其線性方程為I0/I=0.94+0.095[VK3]線性范圍為0.18-8.82μg/mL,檢出限為0.06μg/mL,線性相關(guān)系數(shù) R=0.9966。由于維生素K

8、3與DA有相似的分子結(jié)構(gòu),提出了與DA猝滅量子點(diǎn)ECL的相似的動(dòng)態(tài)猝滅機(jī)理。
　　4.細(xì)胞色素c對(duì)CdTe/CdS量子點(diǎn)電化學(xué)發(fā)光的靜態(tài)猝滅作用及其定量檢測(cè)
　　水溶性量子點(diǎn)CdTe/CdS的電化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度能被細(xì)胞色素c顯著的猝滅,并且在一定濃度范圍內(nèi)分析信號(hào)log(I0-I)/I與細(xì)胞色素c的濃度呈良好的線性關(guān)系。由此建立了一種檢測(cè)細(xì)胞色素c的新方法。同時(shí)考察了緩沖溶液pH、量子點(diǎn)濃度、掃速、掃描范圍等的影響。在量子點(diǎn)濃度