微納結構膜界面特性的壓電感測與光電聯合檢測

《微納結構膜界面特性的壓電感測與光電聯合檢測》是依託山東師範大學，由申大忠擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：微納結構膜界面特性的壓電感測與光電聯合檢測
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：申大忠
• 依託單位：山東師範大學

項目摘要

本項目擬採用納米材料單元、微納加工技術在壓電感測器表面構築多孔納米金、多孔矽、矽-貴金屬納米島、納米二氧化鈦膜、光子晶體等具有代表性的膜層，搭建集光譜學、電化學、表面聲阻抗為一體的檢測系統，創新多參數高頻壓電感測技術，研究壓電感測器在這些多孔膜條件下的回響特性以及質量校正和定量方法，為多孔非剛性膜層的界面過程提供真實可靠的質量變化信息。檢測這些微納結構的膜層在光、電、化學作用過程中的質量效應、光電效應、發光特性、折射率、吸收光譜、光電壓（光電流）、電化學參數及界面電阻、電容等變化，結合表面粗糙度與形貌特徵測定，多方面表征這些膜層的作用過程。配合表面生物功能性修飾，研究在微納介孔環境束縛下的抗原/抗體反應、DNA分子間相互作用等大分子靶向作用過程，探討生物大分子拓撲結構與功能的關係，構築光、電、質量聯用的多維信息的化學/生物感測器，開拓其化學/生物感測新用途，頗具創新性、學術價值和套用前景。

結題摘要

本項目採用水滴模板法、陽極氧化法、線上生長法、電噴霧法等成膜方法製備了光子晶體膜、二氧化鈦納米管膜、金屬-有機框架膜、分子印跡等有序微納結構材料，以壓電感測器監測了其成膜動力學過程及其界面吸附過程，搭建了可同時監測光譜與表面質量變化的壓電感測裝置，採用多參數阻抗分析方法，研究壓電感測器在這些微納結構膜條件下的回響特性以及質量校正和定量方法，為多孔非剛性膜層的界面過程研究提供真實可靠的質量變化信息；將壓電諧振與非接觸電導檢測技術聯用,建立一種可以測定界面等效電路參數的簡易裝置與方法，並研製了用於離子色譜與毛細管電泳的雙路柱端差分檢測系統；以電化學、光譜等方法研究了幾種摻雜單晶矽膜、 ZnO–Cu2O/石墨烯膜、Ce-Sb 摻雜 SnO2膜、聚乙二醇穩定的金納米、CdSe量子點-碳納米管-Nafion膜、 TiO2納米管-C3N4膜、環境雌激素分子印跡膜等微納結構膜材料的電學與光譜特性，建立了高靈敏度的檢測重金屬離子、雌二醇、藻青蛋白、生物相關小分子、酶活性的測定方法。相關研究成果已經在 Biosens. Bioelectron.、Sens.Actuators B、RSC Advances、Analyst、Talanta、J. Solid State Electrochem.、Colloids Surfaces A、Thin Solid Films、 Anal. Methods、中國化學快報等SCI 期刊上發表論文20篇，其它論文11篇， 申報國家發明專利3項。具有一定的創新性、學術價值和套用前景。