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《苏州大学》 2014年
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基于金纳米/量子点复合材料的光电化学传感器

黄道丹  
【摘要】:光电化学检测方法具有灵敏度高、设备简单、易于微型化等优点,是一种极具应用潜力的分析方法,在化学、生物、医药、环境监测和食品等领域显示出广阔的应用前景。在众多光电化学活性物质中,研究较多也很具有潜力的就是无机半导体纳米材料(也称量子点)及其复合材料。单独量子点的光电转换效率并不高,发展研究量子点与金属纳米的复合材料是提高其光电转换率的一种有效方法。基于金纳米粒子的稳定性,优良导电性,它与量子点复合能加快光生电子的转移速度,提高量子点的光生电子空穴的分离率,使电子和空穴能更多的参与反应转化成电信号进行检测。因此基于金纳米与量子点复合材料的光电化学传感器具有较高的灵敏度,性能比基于单独量子点的高。 本论文主要包括了两部分的工作: 第一部分:以氧化铟锡(ITO)导电玻璃为基底,用电化学沉积的方法直接制备Au/ITO、ZnS/ITO、ZnS-Au/ITO、CdS/ITO、CdS-Au/ITO修饰电极,用扫描电镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱图(Uv-vis)、电化学阻抗(EIS)等方法对各种修饰电极进行表征。用电流-时间(I-T)曲线法和循环伏安法(CV)考察各修饰电极的光电化学性能,确定最佳实验条件并对几种电极对H2O2传感检测性能进行比较。实验结果证明,与Au纳米复合之后,ZnS和CdS量子点的光电化学性能都得到了提高。ZnS-Au/ITO修饰电极对H2O2响应的灵敏度33.7nA/μM,检测的线性范围为0.2-28μM;CdS-Au/ITO修饰电极灵敏度21.5nA/μM,检测的线性范围为1-210μM。说明基于ZnS-Au纳米材料的光电化学传感器性能优于基于CdS-Au纳米材料的,无毒的ZnS量子点能够取代有毒的CdS量子点,这在环境保护上也是很有意义的。 第二部分:主要研究了Au纳米对ITO自身的光电化学性质的影响。用电化学沉积法直接在ITO表面沉积Au-NPs,并通过SEM、EIS、UV-vis、XRD等方法进行表征。实验分别考察了Au/ITO和裸ITO电极的光电化学性质,并应用于对苯二酚的传感检测,将结果进行比较。实验结果证明,不光照情况下,Au/ITO电极对HQ响应的灵敏度比裸ITO电极的高8倍;光照情况下,Au/ITO电极对HQ响应的灵敏度比裸ITO电极高29倍,说明Au纳米的沉积提高了ITO自身的光电化学性能。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP212.2;O657.1

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【参考文献】
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