功能化纳米半导体基光电化学传感

成果基本信息
关键词：	光电化学;传感器;半导体;纳米金;等离子体共振
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：		资源采集日期：	2017-02-20

研究情况
单位名称：	盐城工学院	技术水平：
评价证书号：	22400301-303	评价单位：	国家基金委
评价日期：	2012.04.20	评价证书号：	22400301-303

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
本项目研究属于分析化学领域，基于化学、半导体物理和生物学学科交叉，开发纳米半导体及纳米贵金属的特点，实现新型材料的功能化和非电活性分子的衍生化，构建衍生电化学、光电化学传感器。利用异质结半导体、贵金属纳米金LSPR （Localized Surface Plasmon Resonance）增强光电信号效应以及靶标诱导核酸适配体构象关系的变化策略构筑环境毒素生物传感器。多种策略为环境监测和食品安全预警机制的建立提供了新平台，对于快速、低成本、超灵敏、便携光电化学传感器的构建具有重要的科学价值。项目组自2007年以来，在国家自然科学基金、江苏省国际合作基金和江苏省自然科学基金的资助下，从功能纳米材料的制备、表征和易于微型化的光电化学传感的构筑及应用等方面开展研究。取得了以下原创性成果：　　（1）受激发的纳米贵金属热电子能够有效地敏化光电化学传感，当光线入射到由贵金属构成的纳米颗粒上时，如果入射光子频率与贵金属纳米颗粒或金属岛传导电子的整体振动频率相匹配时，纳米颗粒或金属岛会对光子能量产生很强的吸收作用，就会发生局域表面等离子体共振现象。利用相应的光激发贵金属纳米金导致其产生局域电磁场，该电磁场能够促进半导体电子空穴对的有效分离，从而可以增强光电化学传感信号及提高光电化学检测灵敏度。基于该原理我们率先构建了原位纳米金LSPR增强汞离子适配体光电化学传感。　　（2）基于纳米半导体空穴或产生的羟基自由基氧化效应，我们提出了非电活性药物分子的衍生方法，开辟了非电活性物质的电化学、光电化学检测新途径，并发展了一系列农药分子的电化学和光电化学检测手段。在电化学分析中，很难实现电分析手段对非电活性的物质进行定量检测，我们首次将光催化衍生法耦合至电化学传感，从而实现非电活性物质的电化学法检测；光电催化衍生手段也是解决有机药物分子结构演变的重要手段，通过其定量改变光电极表面的电子通讯从而实现其灵敏地光电化学法检测；通过金属离子诱导生物分子的构象变化从而调控电子供体到达光电极表面的难易程度，从而可以实现核酸适配体基光电化学传感器的构建。上述传感器具有成本低、检测速度快、环境友好以及高效等特点。　　以上成果发表SCI论文81篇（其中IF﹥5.0，15篇；IF﹥3.0，46篇）；8篇代表性论文发表在Anal. Chem.， Biosen. Bioelectron.， Sens. Actuators， B， Anal. Chim. Acta等知名刊物上。81篇研究论文他引1202篇次，8篇代表作他引146篇次，单篇他引最高53次。他引论文刊物包括Chem. Rev.， Chem. Commun.， Anal. Chem.， Nanoscale， Biosen. Bioelectron.。获国家授权发明专利5项。　　我们的工作得到了国际同行的高度肯定，巴塞罗那自治大学Arben Merkoc?i教授于Chem. Rev. （2012， 112， 5317） “Nanomaterials for Sensing and Destroying Pesticides”以整段的篇幅重点报道了我们的工作：“…李等人利用纳米二氧化钛光催化降解除线磷得到电活性的化合物，通过差示脉冲溶出伏安法纳摩尔水平的检测了其原药含量…”

成果名称：	功能化纳米半导体基光电化学传感	关键词：	光电化学;传感器;半导体;纳米金;等离子体共振
成果类别：		一级分类名称：	机械制造
二级分类名称：	仪器仪表技术	三级分类名称：	传感器
研究起止时间：	2007.01 至2013.11	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	盐城工学院	学科分类2：	510.80
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：	TP212.2	课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	20875080
经费实际投入额（万元）：	70.00	评价单位：	国家基金委
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2012.04.20	转让范围：
评价证书号：	22400301-303	推荐单位：
推广形式：	无	成果登记号：
成果简介：	本项目研究属于分析化学领域，基于化学、半导体物理和生物学学科交叉，开发纳米半导体及纳米贵金属的特点，实现新型材料的功能化和非电活性分子的衍生化，构建衍生电化学、光电化学传感器。利用异质结半导体、贵金属纳米金LSPR （Localized Surface Plasmon Resonance）增强光电信号效应以及靶标诱导核酸适配体构象关系的变化策略构筑环境毒素生物传感器。多种策略为环境监测和食品安全预警机制的建立提供了新平台，对于快速、低成本、超灵敏、便携光电化学传感器的构建具有重要的科学价值。项目组自2007年以来，在国家自然科学基金、江苏省国际合作基金和江苏省自然科学基金的资助下，从功能纳米材料的制备、表征和易于微型化的光电化学传感的构筑及应用等方面开展研究。取得了以下原创性成果：　　（1）受激发的纳米贵金属热电子能够有效地敏化光电化学传感，当光线入射到由贵金属构成的纳米颗粒上时，如果入射光子频率与贵金属纳米颗粒或金属岛传导电子的整体振动频率相匹配时，纳米颗粒或金属岛会对光子能量产生很强的吸收作用，就会发生局域表面等离子体共振现象。利用相应的光激发贵金属纳米金导致其产生局域电磁场，该电磁场能够促进半导体电子空穴对的有效分离，从而可以增强光电化学传感信号及提高光电化学检测灵敏度。基于该原理我们率先构建了原位纳米金LSPR增强汞离子适配体光电化学传感。　　（2）基于纳米半导体空穴或产生的羟基自由基氧化效应，我们提出了非电活性药物分子的衍生方法，开辟了非电活性物质的电化学、光电化学检测新途径，并发展了一系列农药分子的电化学和光电化学检测手段。在电化学分析中，很难实现电分析手段对非电活性的物质进行定量检测，我们首次将光催化衍生法耦合至电化学传感，从而实现非电活性物质的电化学法检测；光电催化衍生手段也是解决有机药物分子结构演变的重要手段，通过其定量改变光电极表面的电子通讯从而实现其灵敏地光电化学法检测；通过金属离子诱导生物分子的构象变化从而调控电子供体到达光电极表面的难易程度，从而可以实现核酸适配体基光电化学传感器的构建。上述传感器具有成本低、检测速度快、环境友好以及高效等特点。　　以上成果发表SCI论文81篇（其中IF﹥5.0，15篇；IF﹥3.0，46篇）；8篇代表性论文发表在Anal. Chem.， Biosen. Bioelectron.， Sens. Actuators， B， Anal. Chim. Acta等知名刊物上。81篇研究论文他引1202篇次，8篇代表作他引146篇次，单篇他引最高53次。他引论文刊物包括Chem. Rev.， Chem. Commun.， Anal. Chem.， Nanoscale， Biosen. Bioelectron.。获国家授权发明专利5项。　　我们的工作得到了国际同行的高度肯定，巴塞罗那自治大学Arben Merkoc?i教授于Chem. Rev. （2012， 112， 5317） “Nanomaterials for Sensing and Destroying Pesticides”以整段的篇幅重点报道了我们的工作：“…李等人利用纳米二氧化钛光催化降解除线磷得到电活性的化合物，通过差示脉冲溶出伏安法纳摩尔水平的检测了其原药含量…”
联系人：	夏宏奎	成果登记日期：	2016-06-01
联系人email：	xhk@ycit.cn	单位代码：	93200201
邮政编码222：	224051	联系人电话：	0515-88168089
单位传真：		单位通讯地址：	江苏省盐城市希望大道
单位所在省市：		单位电话：	0515-88298968
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2016	知识产权形式：
成果完成人：	王伟;李红波;方海林;李静;范大和	资源采集日期：	2017-02-20

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