《基於ZnO納米管陣列的多巴胺電化學感測器研究》是依託中國科學院理化技術研究所，由佘廣為擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於ZnO納米管陣列的多巴胺電化學感測器研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：佘廣為
- 依託單位：中國科學院理化技術研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前基於一維納米材料的多巴胺（DA）電化學感測器未能充分利用一維納米結構電子快速傳輸通道的作用，材料表面修飾也存在諸多問題，使得基於一維納米結構的DA電化學感測器在靈敏度和選擇性方面尚不能滿足要求。針對其中存在的關鍵科學問題，我們提出利用功能化修飾的一維ZnO納米管陣列構築具有高靈敏度和高選擇性的DA電化學感測器。在最佳化ZnO納米管結構、表面態的基礎上，通過設計併合成對DA選擇性識別的功能分子，並將其共價修飾到ZnO納米管表面，實現對DA的高靈敏度和高選擇性電化學檢測。我們將深入研究ZnO納米管的結構和表面態、以及修飾分子的結構和修飾密度對感測器的靈敏度和選擇性的影響及其機制，認識表面功能化修飾ZnO納米管與溶液之間的界面問題，揭示電荷在DA分子、修飾分子與ZnO之間的輸運過程。本項目的研究結果將對高靈敏度和高選擇性DA電化學感測器的開發和套用具有重要意義。
結題摘要
利用電化學沉積法、化學氣相沉積法、化學刻蝕法等製備了ZnO納米管及其它半導體一維納米結構陣列，通過對製備工藝和參數的調控，實現了這些一維納米結構陣列的形貌、結構、尺寸、摻雜等的可控制備。對ZnO納米管及其它半導體一維納米結構陣列進行了表面物理和化學修飾，以實現其功能化。通過化學氣相沉積法、電化學沉積法、高溫熱分解等方法，在ZnO納米管表面修飾了SnO2、CdS、Cu2O、ZnO、C、Au等多晶納米顆粒膜；通過表面化學反應，在Si納米線表面共價修飾了功能有機分子。深入研究了所製備的ZnO納米管及其它半導體一維納米結構陣列的光學、電學、磁學和光電化學等性質。利用表面功能化修飾的ZnO納米管陣列，構築了高性能多巴胺電化學感測器。基於SnO2@ZnO納米管陣列的多巴胺電化學感測器的靈敏度達1.94×10-6 A/cm2，檢測限低至17.7 nM，且表現出非常好的重複使用性。此外，我們還探討了ZnO及其它半導體一維納米結構陣列在螢光化學感測器、SERS感測器方面的套用。基於這些工作，我們在J. Am. Chem. Soc., Nano Lett., Small, Chem. Commun.等期刊發表SCI論文21篇，申請發明專利9項，撰寫英文書籍1章。
