课题基金 / 基金详情

基于铋系半导体的纳米增效型光电化学传感新策略研究

批准号:
21475050
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
龚静鸣
依托单位:
学科分类:
化学与生物传感
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
李爱民、董国辉、丁星、李雪、彭定华、李培凤、韩新梅

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项目成果

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中文摘要
铋系半导体是一类新型的可见光光敏材料。近期,本申请者原位制备了碘氧化铋纳米片阵列薄膜,将生物识别单元和半导体光电转换特性相结合,实现了对有机磷类农药分子的可见光光电化学检测。本申请旨在构筑基于纳米结构铋系半导体的光电活性单元,以对目标污染物的"识别-传感"功能为导向,结合纳米技术、识别单元,构建对目标物具有特异识别功能的新型光电活性界面,建立基于铋系半导体的可见光光电化学检测新型POPs全氟化合物(PFCs)及农残等典型环境污染物的新策略。揭示"纳米结构界面" 与"传感性能"的内在联系,为构筑基于光响应半导体材料的高效光电化学传感器及功能化界面设计提供理论基础。同时,结合基于丝网印刷电极阵列的多通道电化学检测技术,实现样品中PFCs、农残等高灵敏高通量快速检测,促进光电化学检测向着更灵敏、快捷、微型化方向发展。此项研究可望促进分析化学、环境科学、材料学等学科的交叉融合。
英文摘要
Bismuth oxyhalides (BiOX, X= F, Cl, Br, and I), known as novel ternary oxide semiconductors, are a typical class of visible-light-response materials, with variable chemical compositions and unique structures. Recently, our research group successfully constructed crossed BiOI nanoflake arrays (BiOINFs) via a facile successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) approach, then smartly integrated BiOINFs with the bio-recognition unit of acetylcholinesterase (AChE) as a photoactive electrode, and further developed a new rapid and valid visible-light-response photoelectrochemical sensor of organophosphate pesticides (OPs). Based on the previous work, this proposal will focuse on constructing novel nano-synergism visible-light-response photoelectrochemical strategies for the detection of typical environmental pollutants, including perfluorinated compounds (PFCs) and pesticides, oriented by "recognition-sensing" functions toward target pollutants. Nanostructured Bismuth-type semiconductors as photoactive units,nanotechnology and assembly of recognition units are combined together to construct the functionalized photoelectron-active interface with high selectivity toward the targets, and finally realizing highly sensitive and selective detection of PFCs or pesticides. It is expected that to explore the intrinsic relationship between "nanostructured interfaces" and "sensing performances" would facilitate the construction of high-performance photoelectrochemical sensors based on visible-light-response nanostructured semiconductors, and provide the theoretical base for designing functionalized interfaces. Moreover, to meet the ever-increasing demands for more sensitive, convenient, and miniature, the multi channel electrochemical detection technology based on screen-printed electrode arrays would be utilized to realize fast, simple and sensitive analysis of PFCs or pesticides. This project would prompt the development of interdisciplinary science between analytical chemistry, environmental science and materials science.
研究建立包括POPs、农药残留在内的各种环境介质中有毒有害低剂量有机污染物的快速、灵敏、准确的检测技术是非常关键的。而铋系半导体是一类新型的可见光光敏材料。以对目标污染物的"识别-传感"功能为导向,结合纳米技术、识别单元组装体和信号放大技术构建了对目标物具有特异识别功能的新型光电活性界面,建立了新型的可见光光电化学检测新型POPs全氟化合物(PFCs)及农残等典型环境污染物的新策略。揭示了"纳米结构界面" 与"传感性能"的内在联系,构筑了基于光响应半导体材料的高效光电化学传感器及功能化界面设计。同时,结合基于丝网印刷电极阵列的多通道电化学检测技术,实现样品中PFCs、有机磷阻燃剂,农残,重金属离子及疾病标志物等高灵敏高通量快速检测,促进了光电化学检测向着更灵敏、快捷、微型化方向发展。此项研究促进了分析化学、环境科学、材料学等学科的交叉融合。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
A highly sensitive photoelectrochemical detection of perfluorooctanic acid with molecularly imprinted polymer-functionalized nanoarchitectured hybrid of AgI–BiOI composite
利用AgI-BiOI复合材料的分子印迹聚合物功能化纳米结构杂化物对全氟辛酸进行高灵敏光电化学检测
DOI: --
发表时间: 2015
期刊: Biosensors & Bioelectronics
影响因子: 12.6
作者: [龚静鸣, 方田, 彭定华, 李爱民, 张礼知]
通讯作者: 张礼知
Nitrogen dioxide radicals mediated mineralization of perfluorooctanoic acid in aqueous nitrate solution with UV irradiation
紫外线照射下二氧化氮自由基介导硝酸盐水溶液中全氟辛酸的矿化
DOI: 10.1016/j.chemosphere.2017.08.170
发表时间: 2017
期刊: Chemosphere
影响因子: 8.8
作者: [Li Aimin, Zhang Zhe, Li Peifeng, Cai Lejuan, Zhang Lizhi, Gong Jingming]
通讯作者: Gong Jingming
Electrospun template directed molecularly imprinted nanofibers incorporated with BiOI nanoflake arrays as photoactive electrode for photoelectrochemical detection of triphenyl phosphate.
电纺模板定向分子印迹纳米纤维与 BiOI 纳米片阵列结合作为光活性电极,用于磷酸三苯酯的光电化学检测。
DOI: 10.1016/j.bios.2017.01.056
发表时间: 2017-06
期刊: Biosensors & Bioelectronics, 2017, 92, 61-67.
影响因子: --
作者: [杨晓敏, 李新, 张礼知, 龚静鸣]
通讯作者: 龚静鸣
Disposable photoelectrochemical sensing strip for highly sensitive determination of perfluorooctane sulfonyl fluoride on functionalized screen-printed carbon electrode
用于在功能化丝网印刷碳电极上高灵敏度测定全氟辛基磺酰氟的一次性光电化学传感条
DOI: 10.1016/j.talanta.2018.01.005
发表时间: 2018
期刊: Talanta
影响因子: 6.1
作者: [Li Xin, Wang Xinlei, Fang Tian, Zhang Lizhi, Gong Jingming]
通讯作者: Gong Jingming
共 9 条
    水环境基质诱导UV/Sulfite还原氧化耦合去除全(多)氟化合物机制及构效关系研究
    • 批准号:
      22476061
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      50.00万元
    • 批准年份:
      2024
    • 负责人:
      龚静鸣
    • 依托单位:
    刺激响应型光电化学传感系统及抗生素抗性基因的检测研究
    • 批准号:
      22076057
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      64.0万元
    • 批准年份:
      2020
    • 负责人:
      龚静鸣
    • 依托单位:
    亚硝基自由基介导的光/电化学降解全氟化合物新策略及机理研究
    • 批准号:
      21777052
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      64.0万元
    • 批准年份:
      2017
    • 负责人:
      龚静鸣
    • 依托单位:
    基于纳米插层材料的新型固相提取电化学传感界面构筑与农药残留检测研究
    • 批准号:
      21175053
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      60.0万元
    • 批准年份:
      2011
    • 负责人:
      龚静鸣
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金