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本论文主要利用界面自组装及溶液自组装技术构筑了几种新型纳米杂化复合物。这些新型复合物具有特殊的光、电和磁学性质,在分析领域具有广阔的应用前景。本论文探讨了以下几种复合物在电分析化学和电化学发光中的应用,具体包括:
1.采用离子交换法将三联吡啶钌([Ru(bpy)3]2+)固定于磺酸基功能化的二氧化钛纳米粒子(TiO2-SO3H)表面应用于固态电化学发光检测。我们制备出具有较大的表面积和较高离子交换能力的TiO2-SO3H纳米粒子。通过离子交换法将[Ru(bpy)3]2+固定到此TiO2-SO3H纳米粒子的表面,并成功的应用于制备固态电化学发光传感器,因此提高了电化学发光分析的灵敏度。2-(二丁基氨基)乙醇(DBAE)在所制备的传感器上表现出明显的电化学氧化行为,从而可将其应用于DBAE的电化学发光分析测定。
2.杂多酸([XyMzOm]n-)/[Ru(bpy)3]2+纳米复合物的简单制备及稳定固态电化学发光检测应用。通过简单混合的方法成功制备了[xyMzOm]n-/[Ru(bpy)3]2+纳米复合物。由于杂多酸具有较好的成膜能力,因此所制备的含杂多酸的纳米复合物([Ru(bpy)3]2+/[XyMzOm]n-)可在ITO电极表面形成稳定的膜。实验结果表明,[Ru(bpy)3]2+/[XyMzOm]n-ITO膜电极表现出较好的电化学和电化学发光行为。
3.Ag+增强量子点电化学发光研究。采用聚二烯丙基二甲基氯化铵层层组装碲化镉(CdTe)量子点制备固态电化学发光传感器,并研究了Ag+对CdTe-DBAE,CdTe-TPA电化学发光体系的增强作用。
4.金纳米粒子(AuNPs)介导纳米二氧化锰(nano-MnO2)形成聚集体(nano-MnO2-AuNPs)及用于H2O2安培传感器的制备。在柠檬酸根保护的AuNPs的介导下,与聚丙烯胺盐酸盐保护的nano-MnO2通过简单静电自组装形成nano-MO2-AuNPs聚集体,我们将此聚集体用于构建H2O2安培传感器。所制备的传感器对H2O2显示出良好的电催化活性,可用于H2O2检测,并显示出宽的检测范围(7.80×10-7-8.36×10-4 M)及较低的检测限(4.68×1018M,S/N=3),这是由于nano-MnO2良好的催化能力和AuNPs高的导电性协同作用的结果。另外,所制备的传感器应用于实际样品牙膏中H2O2含量的测定,得到了满意的结果。
5.磷铝酸盐-层状双羟基复合金属氧化物纳米组份杂化复合物的简单制备及其对卤酸根离子的电催化还原。本工作中,我们成功地发展了一种简单的制备方法用于合成含有磷钼酸盐、层状双羟基复合金属氧化物的纳米组份杂化复合物,分别采用扫描电镜(FE-SEM)、光谱技术(UV-vis,FT-IR)、元素分析(EDS)和电化学方法对其进行了表征。结果表明,磷钼酸盐阴离子被成功的固定于层状双羟基复合金属氧化物中,并能够在电极表面形成一稳定的膜,所制备的膜对卤酸根离子(ClO3-、BrO3-和IO3-)的还原具有良好的催化能力。