基于纳米材料的化学发光分析及电催化性能研究

来源 :桂林理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:27-Aug
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化学发光是指由化学反应引起的发光现象。化学发光分析是利用化学发光反应,对化学发光物质由激发态跃迁回基态发出的光信号进行测量的一种分析方法。化学发光分析方法因其具有较高的灵敏度、低成本、低检测限以及宽的线性范围等独特的优势已被广泛应用于药物分析、临床检验和环境分析等领域。传统的化学发光体系的发光现象通常可以被某些金属离子或氧化剂等物质催化增强,但常常面临选择性差的局面。因此,为了得到更好的选择性和稳定性,迫切需要发展新的化学发光体系。纳米材料具有独特的物理化学性质,如高的比表面积和良好的催化性能被广泛应用于不同的科学研究。近年来,在分析科学方向,研究人员利用不同的纳米材料构建了各种新型的传感平台,实现了不同分析物的高灵敏性和高选择性检测。基于纳米材料优异的催化性能,本论文主要围绕新型化学发光检测体系的探索和电催化性能的研究。具体内容如下:1.碳点具有良好的光稳定性和水溶性的纳米粒子。研究发现,碳点(CDs)能够显著增强光泽精(Luc)的化学发光信号,因此,提出一种新型、稳定的CD-Luc化学发光体系。半胱氨酸作为一种氨基酸在生物体内酶促反应具有重要的作用,能够有效提升CD-Luc体系的化学发光强度,基于该现象建立了一种半胱氨酸的化学发光检测方法。该化学发光体系对于半胱氨酸的检测在10-100μM范围内呈现出良好线性关系,其检测限为8.8μM。2.我们首次报道在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在下,荧光胺能够显著增强luminol的化学发光现象,基于此构建了luminol-荧光胺-PVP的化学发光体系。由于苯酚在酪氨酸酶的催化氧化下产生邻苯二醌,邻苯二醌能够有效猝灭luminol-荧光胺-PVP的化学发光。因此,该化学发光体系能够有效检测酪氨酸酶的活性。该研究体系对于酪氨酸酶活性的检测具有宽的线性范围(0.19-4.02U mL-1),其检测低至0.094 U mL-1。并且,该检测方法在人血浆中酪氨酸酶的检测具有良好的效果,回收率为90%-120%。3.本研究主要围绕铂贵金属纳米晶的可控合成及其电催化性能实验展开探索。利用水热法合成PtCuMo多孔高度凹形八面体结构(EOUM),该纳米晶具有开放的三维内凹式结构,有助于质子的快速传输并提供更多的催化活性位点。基于PtCuMo EOUM的独特结构,该纳米晶在碱性条件下甲醇电氧化(MOR)的电化学活性表面积(ECSA)为33.4 m2 g-1,质量活性是2.5 A mg-1Pt
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