石墨相氮化碳作為一種典型的非金屬共軛聚合物,不僅具有廉價易得、穩(wěn)定性高等特點,還具有優(yōu)異的能帶結構、光學性能和獨特的化學結構以及化學結構、能帶結構可調等優(yōu)勢。這一系列優(yōu)良的特征使氮化碳在催化、光電轉換、分析傳感、成像等領域引起人們越來越多的關注。當前對氮化碳的研究主要集中在改善其催化或光電轉換性能方面,由于對其分子結構與性能之間關系的認識還在繼續(xù)深化,其熒光、電化學發(fā)光等性能在傳感和成像領域的應用仍然受到一些因素的限制。例如,高熒光量子產率和發(fā)射波長較寬范圍內可調的氮化碳材料的制備、具有較高電化學發(fā)光(ECL)活性的氮化碳材料的制備、新型共反應劑的開發(fā)、氮化碳材料的發(fā)光特性與生物識別技術的有機結合等還存在諸多挑戰(zhàn)。本文旨在通過氮化碳的發(fā)光界面進行調控,探索新型傳感響應機制,發(fā)掘氮化碳的新的特性,進一步拓展其內涵和在傳感領域的應用。本論文主要包括以下三個方面研究內容:1.目前,大多數已經報道的生物傳感器都是基于單一的傳感機制,由多種機制調節(jié)的傳感體系很少被報道,然而,生命體現多機制調控廣泛存在。由于氮化碳具有優(yōu)異的發(fā)光性能和生物相容性,并且其發(fā)光過程易受多機制的調控,通過在氮化碳納米片界...

【文章頁數】：101 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 氮化碳概述
    1.2 石墨相氮化碳的結構及制備方法
        1.2.1 富氮前驅體和反應參數的影響
        1.2.2 富氮前驅體的預處理和改性
        1.2.3 反應氣氛對氮化碳制備過程的影響
    1.3 對氮化碳微納結構的調控
        1.3.1 模板法
        1.3.2 超分子預組裝法
        1.3.3 無模板法
        1.3.4 自上而下的體相氮化碳剝離法
        1.3.5 化學剪裁法
        1.3.6 其他方法
    1.4 氮化碳的功能化
        1.4.1 元素/分子摻雜
        1.4.2 異質結復合結構
        1.4.3 非共價功能化
    1.5 氮化碳的性質和應用
        1.5.1 氮化碳在光催化領域的應用
        1.5.2 氮化碳在有機物轉換、有機污染物降解和滅菌領域的應用
        1.5.3 氮化碳在電催化中的應用
        1.5.4 氮化碳在光電轉換中的應用
        1.5.5 作為模版劑和氮源
        1.5.6 氮化碳在分析傳感中的應用
    1.6 本文選題背景及研究內容
    參考文獻
第二章 競爭多機制驅動的電致化學發(fā)光策略檢測8-OHdG
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 儀器設備
        2.2.3 氮化碳納米片(CNNS)的制備
        2.2.4 CNNS-AuNPs的制備
        2.2.5 核酸外切酶Ⅰ(ExoⅠ)降解游離的適體探針
        2.2.6 競爭多機制驅動的ECL生物傳感器的組裝
        2.2.7 單一空間位阻效應驅動的ECL生物傳感器的裝配
    2.3 結果與討論
        2.3.1 CNNS與 CNNS-AuNPs的制備與表征
        2.3.2 基本原理驗證
        2.3.3 競爭多機制驅動的ECL生物傳感體系條件優(yōu)化
        2.3.4 競爭多機制驅動的ECL生物傳感體系的應用
    2.4 本章小結
    參考文獻
第三章 基于熒光光譜儀-恒電位儀聯用的高分辨率ECL光譜采集系統
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 儀器設備
        3.2.3 熒光光譜儀-恒電位儀聯用裝置
        3.2.4 熒分光光度計的靈敏度考察
    3.3 結果與討論
        3.3.1 熒光光譜儀-恒電位儀聯用裝置的理論可行性
        3.3.2 熒光光譜儀-恒電位儀聯用裝置應用的可行性
        3.3.3 探索多波長ECL傳感技術應用的可行性
    3.4 本章小結
    參考文獻
第四章 基于氮化碳材料的波長分辨ECL傳感策略應用于兩種目標物同時檢測
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 儀器設備
        4.2.3 熒光光譜儀-恒電位儀聯用裝置
        4.2.4 氮化碳和硫摻雜氮化碳的制備
        4.2.5 氮化碳納米片和硫摻雜氮化碳納米片的制備
        4.2.6 CNNS-AuNPs和 S-CNNS-AuNPs復合材料的制備
        4.2.7 電致化學發(fā)光(ECL)免疫傳感器的組裝
    4.3 結果與討論
        4.3.1 CNNS-AuNPs與 S-CNNS-AuNPs的制備與表征
        4.3.2 CNNS-AuNPs與 S-CNNS-AuNPs的 ECL發(fā)光性能表征
        4.3.3 CNNS-AuNPs與 S-CNNS-AuNPs負載量的優(yōu)化
        4.3.4 CNNS-AuNPs與 S-CNNS-AuNPs用于多組分同時檢測的可行性
        4.3.5 波長分辨ECL免疫傳感器應用于多組分同時檢測的可行性
    4.4 本章小結
    參考文獻
第五章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
博士期間發(fā)表的論文及所獲獎勵
致謝



本文編號：3974844