氮化碳电化学发光传感及其生物兼容性研究

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1、１Ｗ．…？．纖練巧祈巧净屢夺ｍｉｌ叩￥硕±学位论文氮化碳电化学发光传感及其生物兼容性研究研巧生姓名：尚秋伟导师姓名：张责健教授串请举化类别工学硕±学位授予单位东南大学一２０１１１级学科名称化学工程与技术论义答辩日期１６年月日二统学科名称巧细化学工程与工艺学位授予日期２０１６年月日答辩蚕员合丰席卫伟巧巧评阅人卫伟＿乾＾结冬雪副研究员２０１６年１月１４日来兩．ｆ：ｋ硕±学位论文氮化碳电化学发光传感及其生物兼容性研究专业名称：化学工程

2、与技术＿研究生姓名：尚秋伟导师姓名：张袁健教授—ＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥＳＥＮＳＯＲＡＮＤ朗ＯＬＯＧＩＣＡＬＣＯＭＰＡＴＩＢＩＬＩＴＹＯＦＣＡＲＢＯＮＮＩＴＲＩＤＥＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＢＹＳｈａｎｉｕｗｅｉｇＱＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＺｈａｎＹｕａｎｉａｎｇｊＳｃ

3、ｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪａｎｕａｒｙ２０１６东南大学学位论文独削性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究＾成果。尽我所知，除了文中特别加１，论文１＾标注和致谢的地方外中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明。与我并表示了谢意。／

4、為ｉｋ．．４：日期：＾么研巧生签名＿本Ｉ东南大学学位论文使用授巧唐明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的，可。本人电子文档的内复印件和电子文档１＾＾采用影印、缩印或其他复制手段保存论文一容和纸质论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被査阅和借阅，可Ｗ公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研巧生签名：师签名；期：ｊｊｍＩｘＡＭ、今＾＾论

5、文名称：氮化碳电化学发光传感及其生物兼容性研究学生姓名：尚秋伟指导老师：张袁健教授学校名称：东南大学摘要一石墨相聚合物氮化碳（ＧＰＰＣＮ）是种新兴的有机半导体材料，近年来其电化学发，例如检测金属离子。然而光（ＥＣＬ）性质在传感领域中的应用引起了人们的广泛关注，对于文献中报道的单信号传感器检测金属离子的方法，当干扰金属离子的浓度是目标金，属离子的数倍或更高时几乎不能区分是哪种金属离子引起的信号改变，从而不能确定一，更不能对其进行定量检测。因此实际样品中到底含有哪种金属离子，探索种新颖的多

6、信号检测方法来消除这种假阳性结果十分必要。此外，为了拓展ＧＰＰＣＮ的应用，我们对ＧＰＰＣＮ生物兼容性Ｗ及抗菌性进行了研究。本文基于石墨相聚合物氮化碳纳米片（ＧＰＰＣＮＮａｎｏｓｈｅｅｔｓ）在不同驱动电势下（阴极和阳极）的ＥＣＬ性质构建了双信号传感器，用于镇离子的检测。该分析方法在很大，进而提高了实验结果的准确性，ＧＰＰＣＮ程度上避免了假阳性结果的出现。同时生物兼容性Ｗ及抗菌性的研究为其在环境、生物传感器等方面的应用奠定了基础。具体研究工作如下：首先，Ｗ双氯胺为前聚体用高温聚合的方法合成体相的石墨相

7、聚合物氮化碳（ｂｕｌｋＧＰＰＣＮ），再离必得到在水中稳，然后采用超声剥离水相ｂｕｌｋＧＰＰＣＮ方法制得悬浊液Ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ－定分散的ＧＰＰＣＮ。利用透射扫描电子显微镜、紫外可见吸收光谱、萊光光谱和Ｘ射线衍射等表征技术，证明了ＧＰＰＣＮＮａｎｏｓｈｅｅｔｓ的成功制备。然后，通过改变驱动电势，研究了ＧＰＰＣＮＮａｎｏｓｈｅｅｔｓ在阴极电位和阳极电位下的电化学发光机理，并发现其在阴、阳两极都具有高稳定和高强度的ＥＣＬ信号。这为后续传感器的构建打下了良好的基础。其次，在不同的驱动电势下，不

8、同的金属离子对ＧＰＰＣＮＮａｎｏｓｈｅｅｔｓ的ＥＣＬ信号显示出不同的浑灭和增强信号，，基于此本文构建了双信号传感器用于金属镇离子的检测￣检测线性范围为１０１２０ｎＭ，检测下限低至１．１３ｎＭ。并将其成功应用于实际市政自来水和湖水样品的检测中。最后，我们还研究了金属离子的加入