基于p-n异质结CuO/TiO_(2)复合物高效的载流子分离能力构建超灵敏AFP光电化学分析

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作者 郑德论 张锐龙 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期52-59,共8页

将TiO_(2)纳米粒子与Cu(pta)MOFs复合,通过高温煅烧策略制得CuO/TiO_(2)复合物.在最优实验条件下,基于复合物对可见光更强的吸收利用效率,CuO/TiO_(2)修饰的ITO电极展现出显著的光电化学(PEC)响应信号,其光电流值(59.4μA)分别是单组分T... 将TiO_(2)纳米粒子与Cu(pta)MOFs复合,通过高温煅烧策略制得CuO/TiO_(2)复合物.在最优实验条件下,基于复合物对可见光更强的吸收利用效率,CuO/TiO_(2)修饰的ITO电极展现出显著的光电化学(PEC)响应信号,其光电流值(59.4μA)分别是单组分TiO_(2)和CuO粒子的15.5和7.4倍.线性扫描伏安法(LSV)测试结果证实CuO/TiO_(2)/ITO电极比CuO和TiO_(2)材料具有更大的LSV响应强度.这可归因于获得的薄片层状CuO粒子及其兼有的多孔隙特征促进了光的多重散射/反射效应,同时CuO/TiO_(2)复合材料具有的典型p-n异质结构(能级带隙匹配)大幅促进了光生电荷载流子(e^(-)/h^(+))的分离与转移.选用戊二醛(GA)作为交联手臂分子,通过温和的醛胺反应将壳聚糖(CS)和anti-AFP抗体组装于CuO/TiO_(2)/ITO电极表面,再用牛血清蛋白(BSA)封闭活性位点,构建出PEC传感平台(BSA/anti-AFP/GA-CS/CuO/TiO_(2)/ITO),实现了对不同浓度甲胎蛋白(AFP)的高灵敏检测(检出限达到2.63×10^(-4) ng/mL).制备的传感电极同时展示出良好的稳定性和选择性. 展开更多

关键词 薄片层CuO粒子 CuO/TiO_(2)复合物 p-n异质结 光电化学传感器 AFP检测

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石墨烯复合功能材料及其在重金属离子检测的电化学研究与应用 被引量：6

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作者 郑德论 张锐龙 +3 位作者 张彩云 陈键侨 王呈文 陈学武 《化学世界》 CAS CSCD 2020年第1期16-32,共17页

石墨烯(GR)是典型的单原子碳纳米材料,具有独特的二维共辄平面结构,其高活性的比表面积和突出的导电性能,在电催化和敏感材料制备领域已得到广泛的应用。氧化石墨烯(GO)作为GR的前驱体,存在大量的含氧官能团,具有良好的水溶分散性。大... 石墨烯(GR)是典型的单原子碳纳米材料,具有独特的二维共辄平面结构,其高活性的比表面积和突出的导电性能,在电催化和敏感材料制备领域已得到广泛的应用。氧化石墨烯(GO)作为GR的前驱体,存在大量的含氧官能团,具有良好的水溶分散性。大量GO含氧官能团的介入会破坏其K-7T共辘结构,导致其电学性能变差。GO通过化学、水热合成或直接电化学还原方法可有效修复其共辄平面结构,得到导电性良好的还原氧化石墨烯(rGO),即GR.单组分的GR材料在实际应用中仍存在某些局限性,如电学活性相对较弱,与其它材料加工复合性能较差等。将GR、G O材料与其它功能材料进行复合,可进一步改善复合物的物理或化学性能,如分散性、加工修饰和电催化活性等。综述了石墨烯材料与金属及其氧化物纳米粒子、聚合物、掺杂原子、导电离子液体、碳纳米材料等功能材料复合后,能形成可调控的微结构,具有改性的化学性质和协同发挥的电学效应,表现出显著的电子传递能力及其功能性作用。论述了GR功能化修饰的复合材料作为敏感界面,构筑基于重金属离子检测的电化学生物传感器,可以实现对Pb2+,Hg2+,C『+等多种重金属离子的同时或分别检出,提出了GR复合制备材料的纳米结构特征、功能修饰作用对于提高传感器的电催化活性和选择性性能等方面的应用,并对该研究领域进行了总结与展望。 展开更多

关键词 石墨烯 功能化 复合材料 重金属离子检测 电化学研究

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羟基乙酸-钴(II)-1,10-邻菲咯啉配合物的合成、晶体结构及其DNA结合属性 被引量：4

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作者 郑德论 余章龙 +5 位作者 高彩 丁应涛 林海彬 倪建聪 王庆华 汪庆祥 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期658-666,共9页

以羟基乙酸(GA)和1,10-邻菲咯啉(phen)作为配体,合成了一种新型的三元单核钴(II)配合物,Co(GA)2(phen)·2H2O。通过傅里叶红外光谱和元素分析法对该配合物的结构进行了表征,并利用X射线单晶衍射测定了其晶体结构。晶体分析结果表明... 以羟基乙酸(GA)和1,10-邻菲咯啉(phen)作为配体,合成了一种新型的三元单核钴(II)配合物,Co(GA)2(phen)·2H2O。通过傅里叶红外光谱和元素分析法对该配合物的结构进行了表征,并利用X射线单晶衍射测定了其晶体结构。晶体分析结果表明配合物属单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数:a=8.122(3)nm,b=24.214(7)nm,c=9.085(3)nm,α=105.290(14)°,β=109.843(5)°,γ=90.00°,晶胞体积:V=680.7(9)nm3,晶胞内结构分子数Z=4,最终的偏差因子:R1,wR2分别为0.0463,0.1294[I>2σ(I)]。中心钴离子分别与两个羟基乙酸及一个邻菲咯啉配体配位,形成一个畸变的八面体配位几何构型。采用电子吸收光谱、荧光光谱、粘度等分析方法研究了该配合物与DNA的相互作用,结果表明该配合物的通过经典的嵌插方式与DNA结合,二者的结合常数Kb为3.8×104L·mol-1。琼脂糖凝胶电泳实验进一步表明,在过氧化氢(H2O2)的存在条件下,配合物能对质粒体超螺旋DNA产生切割作用,具有化学核酸酶活性。 展开更多

关键词 钴( II)配合物 晶体结构 嵌插作用 化学核酸酶

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汕头龙湖沟河段水质状况监测与评价对策 被引量：3

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作者 郑德论 《广州化工》 CAS 2017年第20期117-119,共3页

通过监测汕头湖沟中上游河段水体14个项目的水质状况,采用单因子评价方法,初步确定该河段水体的主要污染物为氨氮、总磷、溶解氧和化学需氧量。其中氨氮含量超标较为严重。总磷指标属于轻度污染。溶解氧和化学需氧量可能受河段气温升高... 通过监测汕头湖沟中上游河段水体14个项目的水质状况,采用单因子评价方法,初步确定该河段水体的主要污染物为氨氮、总磷、溶解氧和化学需氧量。其中氨氮含量超标较为严重。总磷指标属于轻度污染。溶解氧和化学需氧量可能受河段气温升高及降水量影响而出现轻微污染情况。探究分析上述污染指标的可能原因还有河岸两边大量生活污水、工业废水的排放,以及畜牧家禽养殖业等相关产业的粪便排泄物。提出了对该河流水体污染物冶理,河道环境卫生整治的可行性建议与对策。 展开更多

关键词 龙湖沟河段 水质监测 评价与对策

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石墨烯功能修饰材料的电化学分析性能研究 被引量：3

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作者 郑德论 张锐龙 +3 位作者 陈键侨 王呈文 陈学武 张彩云 《湖北农业科学》 2019年第7期5-10,共6页

石墨烯(GR)是一种单原子碳纳米材料,具有独特的二维共轭平面结构,表现出优越的化学、力学、热学和电学性能。氧化石墨烯(GO)是制备石墨烯的前驱体,类似于石墨烯的二维结构,GO表面含大量的含氧官能团,具有良好的水溶分散性,GO通过化学还... 石墨烯(GR)是一种单原子碳纳米材料,具有独特的二维共轭平面结构,表现出优越的化学、力学、热学和电学性能。氧化石墨烯(GO)是制备石墨烯的前驱体,类似于石墨烯的二维结构,GO表面含大量的含氧官能团,具有良好的水溶分散性,GO通过化学还原方法可以得到导电性良好的GR材料。将GR材料与其他功能材料进行复合,可进一步改善复合物的物理和化学性能,如可分散性、可加工性和电催化活性等。综述了GR(包括GO)与碳纳米材料、金属纳米粒子、金属氧化物、非金属单质、聚合物或其他功能生物分子材料结合后,得到复合功能修饰材料用于构建高性能电化学生物传感器。探究了复合制备材料的纳米结构特征、功能结构作用对于提高传感器的电催化和电化学选择性能等方面的应用。 展开更多

关键词 石墨烯(GR) 氧化石墨烯(GO) 功能修饰 电化学 分析性能

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以对苯二甲酸为手臂连接剂的大肠杆菌DNA传感器 被引量：3

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作者 王立衡 高凤 +4 位作者 蒋淑恋 丁应涛 郑德论 黄立漳 汪庆祥 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1072-1077,共6页

将空心球状CdS超声分散于聚乙烯醇(PVA)溶液中,得到均匀的CdS-PVA复合材料分散液.取适量分散液滴涂于玻碳电极表面,晾干得到CdS-PVA修饰电极.以对苯二甲酸为手臂连接剂,在CdS-PVA膜上共价固定大肠杆菌特定寡聚核苷酸序列,构建了一种新型... 将空心球状CdS超声分散于聚乙烯醇(PVA)溶液中,得到均匀的CdS-PVA复合材料分散液.取适量分散液滴涂于玻碳电极表面,晾干得到CdS-PVA修饰电极.以对苯二甲酸为手臂连接剂,在CdS-PVA膜上共价固定大肠杆菌特定寡聚核苷酸序列,构建了一种新型的DNA传感器.采用电化学阻抗法考察了该传感器的分析性能,结果表明该传感器能有效区分互补序列、单碱基错配序列、三碱基错配序列和完全错配序列,可在1.0×10-12～1.0×10-7mol/L范围内对大肠杆菌目标序列进行定量分析,检出限为1.3×10-13mol/L.将该传感器应用于大肠杆菌实际样品的检测,结果令人满意. 展开更多

关键词 DNA生物传感器 CdS纳米空心球 聚乙烯醇 电化学交流阻抗

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电化学生物传感器在环境监测中的研究进展 被引量：3

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作者 郑德论 张锐龙 +1 位作者 佘佐圆 陈锦龙 《广东化工》 CAS 2015年第17期131-132,共2页

文章简要介绍了生物传感器的基本原理,并对近年来生物传感器在环境监测中的应用进展作了评述,主要包括对酚类物质、生化需氧量(BOD)、硝酸盐及大气污染物等的检测。

关键词 生物传感器 环境监测 研究进展

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电沉积纳米ZnO修饰玻碳电极交流阻抗法测定硫离子 被引量：2

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作者 郑德论 佘佐圆 +3 位作者 陈锦龙 张锐龙 汪庆祥 高凤 《分析试验室》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1099-1103,共5页

以Zn（NO3）2和KCl为支持解液,在裸玻碳电极（GCE）上电化学沉积一层纳米Zn O薄膜,制备出一种基于纳米Zn O修饰电极（Zn O/GCE）用于检测S2-的电化学传感器。电化学循环伏安法（CV）表明该修饰电极具有大的比表面积及良好导电性能。将Zn... 以Zn（NO3）2和KCl为支持解液,在裸玻碳电极（GCE）上电化学沉积一层纳米Zn O薄膜,制备出一种基于纳米Zn O修饰电极（Zn O/GCE）用于检测S2-的电化学传感器。电化学循环伏安法（CV）表明该修饰电极具有大的比表面积及良好导电性能。将Zn O/GCE置于微酸性的Na2S（p H 6.5）溶液中进行富集反应12 min后,可得到恒定的电化学交流阻抗值（Ret）。在最优实验条件下,该制备电极可成功应用于检测不同浓度的Na2S溶液,其ΔRet值与Na2S浓度范围（1.0×10-7～1.0×10-3mol/L）的对数呈良好的线性关系,检出限为6.37×10-8mol/L。制备电极（Zn O/GCE）可应用于实际水样中硫化物的检测。 展开更多

关键词 电沉积 纳米ZN O S2-检测 传感器

原文传递

基于WO_3-纳米棒复合石墨烯薄膜修饰玻碳电极的DNA传感平台 被引量：2

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作者 郑德论 张锐龙 +5 位作者 陈键侨 王呈文 张彩云 陈学武 汪庆祥 高凤 《化学试剂》 CAS 北大核心 2019年第3期207-213,共7页

以棒状WO_3纳米粒子(rWO_3)、石墨烯(GR)和壳聚糖(CTS)形成的纳米复合材料修饰玻碳电极(GCE)为平台,制备了一种新型电化学DNA生物传感器。电化学实验表明,复合膜层中棒状WO_3纳米粒子和GR的协同效应增大了电极表面积,导致其电化学响应... 以棒状WO_3纳米粒子(rWO_3)、石墨烯(GR)和壳聚糖(CTS)形成的纳米复合材料修饰玻碳电极(GCE)为平台,制备了一种新型电化学DNA生物传感器。电化学实验表明,复合膜层中棒状WO_3纳米粒子和GR的协同效应增大了电极表面积,导致其电化学响应信号明显增强。通过CTS-rWO_3-GR杂化膜层丰富的氨基官能团和引入双功能手臂分子对苯二甲醛(TPA),将探针ss DNA稳固组装于传感界面。该DNA生物传感器集合了复合膜材料的许多优点,如:CTS良好的生物相容性和成膜能力,r WO_3纳米粒子和GR优异的电子转移能力等。在最佳条件下,以亚甲基蓝(MB)为电化学信号分子,采用差分脉冲伏安法(DPV)检测特异性ss DNA序列的浓度范围为1. 0×10-14～1. 0×10-8mol/L,并获得较低的检测限值2. 7×10-15mol/L(3σ)。该生物传感器对单碱基和三碱基错配的ss DNA序列也表现出良好的稳定性和识别能力。 展开更多

关键词 棒状WO3 石墨烯 复合膜层 对苯二甲醛 DNA生物传感器

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电化学生物传感器的研究进展 被引量：1

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作者 郑德论 《广东化工》 CAS 2015年第16期156-157,共2页

介绍了电化学生物传感器的基本原理、分类及近年来国内外的一些研究进展;着重阐述电化学生物传感器在DNA基因检测、环境监测及食品检验等领域的研究与应用。

关键词 电化学 生物传感器 研究与应用

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石墨烯/氧化锆复合材料的制备及其电性能研究与应用

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作者 陈键侨 郑德论 +1 位作者 韩飞 林晓芝 《广东化工》 CAS 2022年第24期36-39,共4页

本文通过超声波制备石墨烯(r GO)和Zr O2复合材料修饰电极,采用CV法、EIS法扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线光谱(EDS)分析对复合材料进行表征。实验发现通过一定比例掺杂后的r GO/ZrO2/GCE复合材料电极比裸漏电极,r GO/GCE和Zr O2/... 本文通过超声波制备石墨烯(r GO)和Zr O2复合材料修饰电极,采用CV法、EIS法扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线光谱(EDS)分析对复合材料进行表征。实验发现通过一定比例掺杂后的r GO/ZrO2/GCE复合材料电极比裸漏电极,r GO/GCE和Zr O2/GCE电化学性能得到了很大的提高,特别是浓度2 mg/mL的石墨烯和2 mg/mL的氧化锆以5∶5比例掺杂所制备得到的复合材料阻抗电阻小,有效面积最大,所产生的电流最大。将其应用于亚硝酸钠的检测,发现还原峰电流和亚硝酸钠的浓度具有良好线性(R2=0.9993),最低检测限为1 umol/L,回收率为92%~105%,是一种很好的检测亚硝酸盐的电化学传感器。 展开更多

关键词 石墨烯 氧化锆 石墨烯复合材料 电化学传感器 亚硝酸盐的检测

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血红蛋白在SBA-15分子筛修饰玻碳电极上的直接电化学行为

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作者 王立衡 高凤 +2 位作者 郑德论 丁应涛 汪庆祥 《漳州师范学院学报（自然科学版）》 2013年第1期60-66,共7页

采用滴涂法制备了分子筛修饰玻碳电极(SBA-15/GCE),然后采用滴涂法将血红蛋白(Hb)修饰到SBA-15/GCE表面构建了一种新型的生物传感器(Hb/SBA-15/GCE).采用循环伏安法和电化学阻抗法对电极层层组装过程进行了表征.红外光谱实验表明Hb在薄... 采用滴涂法制备了分子筛修饰玻碳电极(SBA-15/GCE),然后采用滴涂法将血红蛋白(Hb)修饰到SBA-15/GCE表面构建了一种新型的生物传感器(Hb/SBA-15/GCE).采用循环伏安法和电化学阻抗法对电极层层组装过程进行了表征.红外光谱实验表明Hb在薄膜内保持了其原始构象.电化学实验表明Hb在SBA-15/GCE表面能进行有效和稳定的直接电子转移反应.将该修饰电极应用于H2O2检测,表出较好的电催化性能,催化电流(Ipc)与H2O2浓度在4.0×10-6mol L-1～3.4×10-5mol L-1之间呈良好的线性关系,根据三倍信噪比计算得检测限为2.3×10-6mol L-1,表观米氏常数(KMapp)为8.7×10-6mol L-1. 展开更多

关键词 血红蛋白 SBA-15 分子筛 直接电化学

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