基于碳基量子点纳米材料的化学与生物传感界面的构建与应用研究

地区:上海市 宝山区

关键词:福州大学

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000001158

成果描述:

该成果围绕功能纳米材料与传感的重大科学问题,开展了对环境友好、价廉质优的碳基量子点材料(包括碳量子点,石墨烯量子点,氮化碳纳米片等含碳纳米材料)合成与传感应用研究,取得的重要研究成果包括以下几个方面: 1.在功能碳量子点的设计与传感研究开展了创新性研究:设计并合成具有高选择性和高量子效率的功能化碳量子点,解决了碳量子点存在荧光量子效率低和选择性不足的问题;将碳量子点与金属有机框架材料,气凝胶材料结合构建高选择性、超灵敏的传感界面,成功用于环境样品检测;发现基于碳量子点-含硫化物新型电致化学发光共反应体系,揭示了碳量子点电致化学发光活性与表面缺陷态之间联系,丰富了纳米电致化学传感理论,扩展了电致化学发光传感体系,为发展高灵敏、高选择性的纳米ECL传感器提供新思路。基于碳量子点传感的研究论文已被SCI他引304次。2.在构建基于石墨烯量子点的传感界面开展创新性研究:率先以柠檬酸作为碳源,可控地合成具有高量子产率的石墨烯量子点,揭示碳化程度与石墨烯量子点形貌、量子产率之间的关系,解决了石墨烯量子点量子产率不高,性能不稳定的问题研究发现了石墨烯量子点与游离氯之间具有高灵敏和高选择性的荧光淬灭响应,揭示了相关氧化荧光淬灭机理,进而构建了基于石墨烯量子点高灵敏和高专一性检测自来水游离氯新型化学传感方法;发现了煤中存在大量的石墨烯量子点,首次揭示了石墨烯量子点产量与煤的含碳量之间存在反比的关系,为工业化生产石墨烯量子点提供重要途径;发现了石墨烯量子点具有丰富的表面态和强的电致化学发光活性,在此基础上构建了高灵敏石墨烯量子点为传感材料的新型电致化学发光传感器,已经成功应用于环境特征污染物重金属铅离子的测量。基于石墨烯量子点的合成与传感应用的系列研究工作已被SCI他引455次。3.在石墨相氮化碳纳米片(g-C3N4 NSs)的合成与电致化学发光生物传感界面开展了创新性工作。首次合成了具有良好荧光和电致化学发光活性的石墨相氮化碳纳米片,系统研究了石墨相氮化碳纳米片的电致化学发光行为与反应机理;构建了石墨相氮化碳/纳米金/生物活性物质组成的电致化学发光传感界面,成功应用于肿瘤标志物的高灵敏、高选择和快速地检测,对促进电致化学发光现代分析测试技术在临床疾病诊断上应用具有重要意义。基于石墨相氮化碳纳米片的研究论文已被SCI他引124次。 该项目发表SCI论文19篇,影响因子(IF)>5.0的有13篇,其中包括Anal. Chem.、Nanoscale、Carbon、ACS Appl. Mater. Interfaces等国际权威刊物上发表的论文。全部论文被SCI他引981次, 8篇代表作被SCI他引763次,单篇最高SCI他引249次。
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