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自从2002年Bard课题组首次报道量子点的电致化学发光现象以来,量子点的电化学发光引起了人们的极大兴趣。量子点的电化学发光研究开辟了电化学发光研究的新领域,有关这方面的研究才刚刚开始。 本论文主要研究了以3-巯基丙酸为稳定剂的核壳型量子点CdTe/CdS在玻碳电极表面的阳极电化学发光现象,首次研究了共反应剂-三丙胺对该体系发光强度的影响,提出了它的发光机理,同时,利用某些物质对量子点的电化学发光的猝灭作用,建立定量检测方法。其主要内容如下: 1.水溶液中三丙胺对量子点CdTe/CdS在低电位下的阳极电化学发光的增强作用研究及其用于高灵敏检测Cu2+以3-巯基丙酸为稳定剂合成了核壳结构的量子点CdTe/CdS,然后对其在玻碳电极表面的电化学发光行为进行了研究。实验结果表明,在Tris-HCl缓冲溶液中,共反应物三丙基胺(TPrA)对量子点电化学发光(ECL)的起始电位及ECL强度都有很大影响。QDs/TPrA体系的ECL的起始电位在0.5 V左右(vs. Ag/AgCl),超过0.5 V后量子点ECL强度迅速增大。考察了各种影响量子点ECL的因素,包括缓冲溶液的pH、量子点浓度、扫描范围、扫速。基于Cu2+能有效猝地灭量子点的ECL强度,建立了一种灵敏度高、选择性好的检测Cu2+的新方法。在最佳实验条件下(0.95μM量子点、缓冲溶液pH8.0、扫速100 mV/s、扫描范围为0-0.8 V),体系相对电化学发光强度I0/I与Cu2+浓度呈良好的线性关系,其线性范围为14 nM-0.21μM,检出限为6.1 nM,线性相关系数R=0.9988。同时提出了量子点电化学发光的可能的机理以及猝灭量子点ECL的可能的机理。 2.三丙胺存在下CdTe/CdS量子点阳极电化学发光猝灭法检测多巴胺 以3-巯基丙酸为稳定剂,合成了具有特殊光学性质和电化学性质的水溶性CdTe/CdS核壳型量子点。三丙胺的存在显著增强了量子点在玻碳电极表面的ECL强度,并且体系ECL的稳定性和重现性很好,能用于分析检测中。由于多巴胺(DA)对三丙胺存在下的CdTe/CdS量子点的电化学发光强度有显著的猝灭作用,且在一定浓度范围内DA对量子点ECL的猝灭程度与其浓度呈良好的线性关系,故建立了一种检测多巴胺的新方法。研究了影响体系ECL强度的各种因素。在最佳实验条件下:1.1μM量子点、pH8.0 Tris-HCl缓冲溶液、100 mV/s扫速、0-0.8 V的电位范围,空白体系的ECL强度I0与加入多巴胺后的体系的ECL强度I的比值 I0/I与多巴胺的浓度呈良好的线性关系,其线性方程为I0/I=1.02+0.0094[DA]。线性范围为0.845-40.5μM,线性相关系数 R=0.9959,检出限为0.282μM。同时提出了DA对量子点ECL可能的猝灭机理。 3.维生素K3对CdTe/CdS量子点阳极电化学发光体系的猝灭作用及其灵敏检测 CdTe/CdS量子点阳极电化学发光强度不仅强而且稳定性好。维生素K3能灵敏地猝灭量子点 CdTe/CdS的阳极电化学发光信号,因此,建立了一种灵敏检测维生素K3的新方法。在最佳实验条件下(0.84μM量子点、pH8.4 Tris-HCl缓冲溶液、100 mV/s扫速、0-0.8 V的电位范围),空白体系的ECL强度I0与加入维生素K3后的体系的ECL强度I的比值I0/I与维生素K3的浓度呈良好的线性关系,其线性方程为I0/I=0.94+0.095[VK3]线性范围为0.18-8.82μg/mL,检出限为0.06μg/mL,线性相关系数 R=0.9966。由于维生素K3与DA有相似的分子结构,提出了与DA猝灭量子点ECL的相似的动态猝灭机理。 4.细胞色素c对CdTe/CdS量子点电化学发光的静态猝灭作用及其定量检测 水溶性量子点CdTe/CdS的电化学发光强度能被细胞色素c显著的猝灭,并且在一定浓度范围内分析信号log(I0-I)/I与细胞色素c的浓度呈良好的线性关系。由此建立了一种检测细胞色素c的新方法。同时考察了缓冲溶液pH、量子点浓度、扫速、扫描范围等的影响。在量子点浓度为0.67μM、Tris-HCl缓冲溶液pH为8.0、扫速为100 mV/s电位范围0-1.0 V的最佳实验条件下,Cyt. C的标准线性方程为log(I0-I)/I=-0.80+0.18 log[Cyt.C]。线性范围为0.68-12.24μg/L,线性相关系数 R=0.9968,检出限为0.21μg/L。最后提出了细胞色素c猝灭量子点电化学发光的静态猝灭机理。