《半導體光電位分析法的研究》是依託揚州大學，由胡效亞擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：半導體光電位分析法的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：胡效亞
- 依託單位：揚州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在一定波長光的激發下，半導體材料組裝膜電極產生光電位，被測物定量地影響光電位的形成，從而可以用光電位法定量分析被測物。研究各類半導體材料包括納米半導體材料的合成及在電極表面的組裝，製備出對一定波長光有敏銳電位回響的組裝膜電極，被測物將定量地敏化或鈍化光電位，研究對被測物有敏感回響的電活性物和相應的絕緣材料在電極上的組裝。系統地研究光電位形成的機理和界面電荷分布、能量變化、傳質、反應和吸附過程。製備新型光電位感測器用於環境檢測、食品安全分析、生物分析、新型太陽能材料檢測等領域中。
結題摘要
本課題研究了各類半導體材料包括納米半導體材料的合成及在電極表面的組裝，研究了被測組分在光電感測器表面的反應機理和回響機理，製備了若干種具有較高選擇性和靈敏度的光電化學感測器，並用於環境檢測、食品安全分析和生物分析等領域中。例如： 1．利用聚（3-己基噻吩）功能化納米二氧化鈦構建可見光、零電位的農藥分子光電化學感測器。在可見光的照射下，光子激發聚（3-己基噻吩）電子從價帶躍遷到導帶，並注入到納米二氧化鈦的導帶，最後傳遞到電極上；同時納米二氧化鈦的空穴從價帶躍遷到聚（3-己基噻吩）的價帶，並於水反應生成羥基自由基，於是被測物毒死蜱被氧化成其自由基的形式並促進了光電流信號的放大。在最佳化的實驗條件下，毒死蜱的線性檢測範圍是0.2-16 µmol/L，檢出限為0.01 µmol/L。在其他殺蟲劑存在的條件下，該光電化學感測器對毒死蜱具有極好的特異性，並能夠用於青菜樣品中毒死蜱的檢測，展示出很好的套用前景。Analytical Chemistry, 2011, 83(24), 9681-9686 2．製作了基於納米二氧化鈦耦合絲網印刷電極的有機磷農藥除線磷新型光電感測器。非電活性的除線磷可通過納米二氧化鈦光催化降解後間接進行電化學測定。採用循環伏安法（CV）和差示脈衝陽極溶出伏安法（DPASV）分別考察了降解後除線磷的電化學性能和陽極溶出伏安性能。溶出伏安法對降解後的除線磷測試的線性範圍分別為0.02–0.1 µmol/L和0.2–1.0 µmol/L，檢出限2.0 nmol/L。對青菜中除線磷的檢測結果表明本文提出的方法與傳統的氣相色譜-質譜（GC-MS）聯用法的測試結果一致。這種感測器有望成為一種簡便、快速、靈敏地檢測環境中有機磷農藥的新方法。Analytical Chemistry, 2011, 83(13): 5290–5295 3．通過電化學方法在玻碳電極表面組裝均勻的MOF-5薄膜，紫外可見漫反射光譜表明MOF-5表現出半導體性質，帶隙值約為3.4eV。將該薄膜套用於了抗壞血酸的光電檢測中，在0V的偏置電位下，得到的線性範圍為0.05-1.4mM。該工作首次將MOFs材料套用在光電檢測中，為進一步開發基於MOFs材料的光電檢測感測器打下了基礎。RSC Advances, 2012, 2, 12696–12698
