联吡啶钌电化学发光体系因发光量子产率高、化学稳定性高、分析应用范围广以及发光试剂可循环使用而倍受分析化学家的广泛关注。目前,发展新的材料将联吡啶钌固定在电极表面,构建电化学发光传感器尤为受到分析化学和生物化学,环境化学等领域的关注。在所有的固定化材料中,二氧化硅纳米粒子因具有基质透明,能够使内部掺杂的联吡啶钌分子不受外界光和磁的干扰,维持原有的光学性质；对联吡啶钌固定量大,能增强传感器的电化学发光强度,且能够使内部的联吡啶钌免受外部环境的干扰,从而确保电化学发光信号的稳定性,使分析测定的结果更准确；此外,二氧化硅还具有无毒,具有生物兼容性,表面积大,易于修饰等特点。因此,Ru(bpy)32+-SiO2纳米粒子(Ru-DSNPs)电化学发光传感器被广泛用于基因、免疫、环境分析等众多领域。然而,由于二氧化硅纳米粒子基质本身孔特别小与现有的试剂非特异性吸附效应严重,现有的共反应试剂在二氧化硅基质中的传质速率慢,限制了Ru-DSNPs电化学发光分析系统中化学发光反应的进行,降低了Ru-DSNPs电化学发光系统的灵敏度和稳定性。针对上述问题,在本论文的研究工作中,通过寻找新的电化学发光共反应物、调节Ru-DSNPs内部纳米孔的大小,来增强共反应物在二氧化硅纳米粒子中的传质速度,发展提高Ru-DSNPs电化学发光传感器灵敏度的思路和方法。本论文主要由综述和研究报告两部分内容组成,第一章为综述部分,简要介绍了电化学发光分析的概念、特点,联吡啶钌电化学发光体系的特点及发光机理；联吡啶钌的固定化材料及其电化学发光传感器在分析化学中的应用进展；重点评述了二氧化硅材料的优点以及Ru-DSNPs电化学发光传感器的研究进展,并对该传感器的今后的发展方向进行了展望。最后对本论文研究工作的背景及基本思路进行了阐述。第二部分为研究报告,主要由第二章和第三章两章组成：第二章为纳米孔结构Ru(bpy)32+-SiO2纳米粒子电化学发光特性研究。本文基于碱刻蚀法制备了孔结构Ru-DSNPs,并将纳米孔结构的Ru-DSNPs固定在电极表面,研究了孔结构纳米粒子的电化学发光特性。我们的研究结果显示,在直径为70nm左右的纳米孔结构的Ru-DSNPs上存在直径大约6nm的纳米孔,该纳米孔能够为参与电化学发光的共反应物提供传质通道,使更多掺杂在二氧化硅纳米粒子内的联吡啶钌参与电化学发光反应。我们以TPA为指示物质,对该多孔纳米粒子的电化学发光行为进行研究,在最佳实验条件下,该传感器对三丙胺的检出限为3.3×10-12mol/L,这比之前报道的有关Ru-DSNPs电化学发光传感器的灵敏度提高了至少一个数量级。第三章为Ru(bpy)32+-SiO2纳米粒子电化学发光传感器检测Cu2+的研究。研究发现Cu2+在Tris-HCl缓冲溶液(0.05mol/L, pH=7.4)中会与溶液中非质子化的Tris形成配位数为4的配合物,该配合物具有电化学活性,且联吡啶钌能够催化该配合物的氧化还原反应。此外,电化学发光研究显示该配合物能够增敏Ru-DSNPs/Nafion复合膜中联吡啶钌的电化学发光反应、产生稳定的电化学发光信号。据此发现和相关条件优化,建立了一种简单、快速检测Tris-HCl缓冲溶液(0.05mol/L, pH=7.4)中Cu2+的电化学发光传感器。该传感器具有灵敏度高、选择性好、稳定性强的优点。在最佳实验条件下对溶液中Cu2+进行检测分析,线性范围为2.0×10-7mol/L-1.0×10-4mol/L(r2=0.9938),检出限(3S/N)为1.0×10-7mol/L。