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抗生素滥用严重威胁人类健康和污染着生态环境,所以发展简单、灵敏、快速的检测抗生素方法是十分必要的。光电化学(PEC)生物传感检测具有仪器简易、分析速度快、灵敏度高等优势,其中设计光电转换效率高和生物相容性好的光电功能材料,是构筑高性能的PEC生物传感器的关键环节。铋系材料存在光电转换效率低等不足,限制了其在PEC传感领域的应用,而碳基材料由于物理化学性质稳定、生物相容性好、导电性能好等优点,可被用来改善半导体材料的光电化学活性。因此本论文设计制备了一系列性能逐级提升的铋系/碳基光电功能纳米材料,并以适配体为特异性识别元件,构建了相应的PEC适配体传感平台,实现了对几种抗生素的检测。具体研究内容如下:1、采用简单的静电吸附法,将p型BiFeO3纳米粒子修饰在n型超薄氮化碳纳米片(utg-C3N4)上,制得了p-n型BiFeO3/utg-C3N4异质结。PEC性能研究表明:在可见光激发下,BiFeO3/utg-C3N4的光电流是BiFeO3纳米粒子的7倍,BiFeO3的禁带宽度从2.20 eV减小到2.04 eV,大大提高了功能材料的电荷分离效率和可见光的吸收利用率;进一步引入氨苄青霉素(AMP)的适配体,构建了一种可见光驱动的、高选择和高灵敏检测AMP的PEC适配体传感器;在优化条件下,该传感器检测AMP的线性范围为1×10-12 mol L-1至1×10-6 mol L-1,检测限为3.3×l0-13K mol L-1(S/N=3),并成功用于牛奶中AMP的检测。2、采用一步水热法制备了 BiP04纳米棒修饰的三维氮杂石墨烯水凝胶(BiP04/3DNGH)光电功能纳米材料。PEC性能研究表明:与BiPO4纳米棒相比,BiP04/3DNGH的吸收已扩展到可见光区域,且BiP04/3DNGH的禁带宽度(2.10 eV),远远低于纯的BiP04的禁带宽度(3.85 eV);在可见光照射下,所制备的BiP04/3DNGH的PEC信号显著大于BiPO4的PEC信号。进一步以四环素(Tc)适配体为生物识别元件,成功构建了用于Tc检测的“on-off-on”PEC适配体传感器。在优化的条件下,所研制的PEC适配体传感器表现出宽的线范围(1×10-10-1×10-6 mol L-1)以及低的检测限(3.3×l0-11 mol L-1(S/N = 3))。该传感器能用于牛奶中Tc的检测,为四环素残留的分析检测提供一种新的路径。3、通过一锅溶剂热法将Bi2MoO6纳米粒子修饰到硼、氮共掺杂石墨烯(BNG)纳米片上,制得了具有氧空穴的Bi2MoO6/BNG光电功能纳米材料。PEC性能研究表明:氧空穴的存在有利于扩大吸收范围,加速了电荷转移,从而提高Bi2Mo06/BNG的PEC性能,是Bi2Mo06光电响应的11.6倍。进一步将林可霉素(LIN)的适配体固定在Bi2Mo06/BNG光电功能纳米材料修饰电极表面,成功构建了高效检测LIN的PEC适配体传感器,即具有1×10-11至1× 10-6 mol L-1的宽线性响应以及3.7× 10-10 molL-1低的检出限(S/N= 3),能够用于牛奶中LIN的检测。