中国化学会第32届学术年会
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新型卤化物钙钛矿的电致化学发光研究及其传感应用
曹越 朱俊杰*

分会

第二分会:纳米传感

摘要

卤化物钙钛矿材料具有优异的光物理性能,近年来被证明是一种极具潜力的电化学发光(ECL)材料。本工作首先研究了配体辅助再沉淀法合成的CsPbBr3纳米晶体(NCs)的ECL性能,发现其表面的油胺配体可以同时充当稳定剂和共反应剂,实现自增强ECL。同时,通过合成中的溶剂调控和合成后的表面处理得到尺寸选择和表面钝化的CsPbBr3 NCs,表现出相对于Ru(bpy)32+/三正丙胺体系57.08%的ECL效率和良好的水相稳定性。基于该材料首次实现了对三种模型分析物的ECL生物传感。其次,通过构建半导体异质结构来实现CsPbBr3 NCs稳定性和ECL性能的同时提高。具体将CsPbBr3 NCs原位封装入中空g-C3N4纳米微球(HCNS)内部。HCNS不仅保护了内部的CsPbBr3 NCs,还提供了匹配的能级结构使其ECL性能得到提升。同时,利用该复合材料电位分辨的双ECL输出实现了比率型评估细胞表面CD44受体的表达。再者,为改善CsPbBr3 NCs稳定性和增加电荷传输性能,本工作通过将氨基碳点和CsPbBr3 QDs共同原位组装入多层次孔隙的金属有机框架材料ZIF-8中,形成具有自增强ECL性能的三元表壳结构,实现了高效且稳定的ECL响应。基于该材料提出的ECL共振能量转移策略实现了对T4多核苷酸激酶活性的高灵敏评估。最后,为从根本上解决铅卤钙钛矿有毒性和稳定性差的缺点,通过使用性质相近的铋元素替代晶格中的铅元素,优化反应条件制备了环境友好的Cs3Bi2Br9 QDs,并研究了其电化学和ECL行为,证明其在ECL领域巨大的潜力。本工作通过合理设计卤化物钙钛矿材料的组成和结构实现其高性能的ECL,为相关ECL体系的开发和应用提供了新的思路。

关键词

电致化学发光;卤化物钙钛矿;自增强;生物分析

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曹越 南京大学、陈学勤 南京大学 共2人点赞了这篇线上墙报。