微波輔助超聲合成納米復合材料及其光電檢測
本文選題:多肽量子點 + 硫化鋅; 參考:《安徽理工大學》2017年碩士論文
【摘要】:光電化學分析方法利用光作為激發(fā)源,以電信號作為檢測信號。光電化學材料是光電化學的基礎(chǔ),常用于制備光電化學傳感器。由于光電化學傳感器具有靈敏度高、選擇性好,檢測成本低等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于臨床以及環(huán)境中污染物的監(jiān)測等領(lǐng)域的研究。本論文主要利用生物多肽上的官能團合成功能材料,利用摻雜等方法來提高其性能。主要通過微波輔助超聲合成方法來制備光電化學材料。主要內(nèi)容如下:1微波輔助超聲合成GSH-CuxMnyZnS QDs及其光電性質(zhì)通過微波輔助超聲化學方法合成了一系列的銅和錳摻雜GSH-ZnS多肽量子點。其中,谷胱甘肽在反應(yīng)中作硫源、分散劑以及還原劑。制備的多肽量子點通過高分辨率透射電子顯微鏡(HR-TEM)圖像和能量色散譜(EDS)表征。結(jié)果表明,其大小為2-3 nm。用熒光光譜(FL)和紫外可見光譜來研究它的光學性質(zhì)。根據(jù)能級匹配,銅和錳可以在GSH-ZnS的價帶(VB)和導帶(CB).間形成深陷阱能級。研究表明銅和錳摻雜可以使ZnS的帶隙從3.67 eV降低到2.86 eV,并且釋放出更多的光子。銅和錳的摻雜可以增強GSH-ZnS的光電化學性質(zhì),此外還對可能的機理進行了討論。2微波輔助超聲合成Ag@BSA/ZnS@MPA及其復合光電傳感界面對Cu2+的響應(yīng)基于微波輔助超聲方法制備Ag@BSA/ZnS@MPA納米復合材料,并且構(gòu)建了一個用于Cu2+響應(yīng)的光電傳感界面。微波輔助超聲合成方法具有反應(yīng)參數(shù)易于控制,反應(yīng)條件溫和等特點。合成的Ag@BSA顆粒均勻,導電性好,平均粒徑4 nm。在吸收外界能量之后(可見光),電子從價帶越遷到導帶。電極材料之間高效的電子傳遞,有利于減少電子與空穴的復合,達到增大光電流強度的目的。當無Cu2+存在時,Ag@BSA/ZnS@MPA結(jié)構(gòu)有利于增強光電流信號。但是,當有Cu2+存在時,CuxS的形成(x= 1,2)阻止了電子轉(zhuǎn)移到ITO電極,致使光電流下降,從而實現(xiàn)對Cu2+的響應(yīng)。
[Abstract]:Photochemical analysis method uses light as excitation source and electrical signal as detection signal. Photochemical materials are the basis of photochemistry and are often used to prepare photochemical sensors. Because of the advantages of high sensitivity, good selectivity and low detection cost, photochemical sensors have been widely used in clinical and environmental pollutants monitoring and other fields. In this paper, functional materials were synthesized by functional groups of biopolypeptides, and their properties were improved by doping. The method of microwave assisted ultrasonic synthesis is used to prepare photochemical materials. The main contents are as follows: 1 Microwave-assisted ultrasonic synthesis of GSH-CuxMnyZnS QDs and its photoelectric properties a series of copper and manganese doped GSH-ZnS polypeptide quantum dots were synthesized by microwave-assisted ultrasonic chemistry. Among them, glutathione is used as sulfur source, dispersant and reductant in the reaction. The peptide quantum dots were characterized by high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) images and energy dispersive spectroscopy (EDS). The results show that its size is 2-3 nm. Its optical properties were studied by fluorescence spectroscopy (FL) and UV-vis spectra. According to the energy level matching, copper and manganese can be found in the valence band (VB) and conduction band (CB) of GSH-ZnS. A deep trap energy level is formed between. The results show that the band gap of ZnS can be reduced from 3.67 EV to 2.86 EV by doping with copper and manganese, and more photons can be released. The photoelectrochemical properties of GSH-ZnS can be enhanced by doping with copper and manganese. In addition, the possible mechanism was also discussed. 2 Microwave-assisted ultrasonic synthesis of AgBSA / ZnSMPA and the response of the composite optoelectronic sensing interface to Cu2 were also discussed. The preparation of AgBSA / ZnSMPA nanocomposites based on microwave-assisted ultrasound was carried out. An optoelectronic sensing interface for Cu 2 response was constructed. Microwave assisted ultrasonic synthesis method has the characteristics of easy control of reaction parameters and mild reaction conditions. The synthesized Ag@ BSA particles are homogeneous and have good electrical conductivity with an average particle size of 4 nm. After absorbing external energy (visible light), electrons move from the valence band to the conduction band. The high efficiency of electron transfer between electrode materials can reduce the combination of electron and hole and increase the intensity of photocurrent. In the absence of Cu2, the structure of Ag@ BSA / ZnSMPA is beneficial to enhance the photocurrent signal. However, in the presence of Cu2, the formation of CuxS (x = 1 / 2) prevents electron transfer to the ITO electrode, resulting in a decrease in photocurrent, thus realizing the response to Cu2.
【學位授予單位】:安徽理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TB33;O657.3
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,本文編號:2059859
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