电极界面上荧光分子及其复合物或聚集体光致电荷转移的电分析化学研究
批准号:
22074039
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
谢青季
依托单位:
学科分类:
电分析化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
谢青季
中文摘要
分子/原子的电子运动问题是化学学科的核心科学问题,光致电荷转移是光/电(分析)化学的重要分支。迄今,TiO2、CdS和钙钛矿等半导体的薄膜和纳米材料的光伏和光电化学研究报道甚多,但为数众多、可修饰性好的光致发光有机分子体系直接的(如导电材料表面的荧光猝灭、聚集诱导发光)光电化学研究报道甚少,尽管其深入研究有望为相关领域带来新的增长点。本项目中,我们拟研究荧光分子及其复合物或聚集体的荧光猝灭或增强过程中的光致电荷转移和光电化学行为,通过电化学、化学和光谱调制等方式,筛选和优化出具有高光电化学活性的荧光分子体系,据此实现一些生物标志物和生物活性小分子的生物亲和/催化型高性能光电化学分析传感,具有创新性、科学价值和应用前景。主要研究内容:(1)电极界面溶液态荧光分子的光致电荷转移,(2)电极界面荧光分子复合物或聚集体的光致电荷转移,(3)基于荧光分子及其复合物或聚集体光致电荷转移的光电化学分析。
英文摘要
The electron motion of molecules and atoms is the core scientific issue in chemistry discipline, and photoinduced charge (electron) transfer is an important branch of photochemistry and electrochemistry including photoanalytical and electroanalytical chemistry. So far, there are many reports on the photovoltaics and photoelectrochemistry of semiconductor films and nanomaterials of TiO2, CdS, perovskite and so on, but there are few reports on the direct photoelectrochemistry of so many photoluminescent organic molecular systems with easy chemical modification (such as fluorescence quenching on conductive materials and aggregation-induced emission), though their in-depth studies are expected to bring new growth points in relevant fields. In this project, we intend to study the photoinduced charge transfer and photoelectrochemical behavior in the process of fluorescence quenching or enhancement of fluorescent molecules and their composites or aggregates, and screen and optimize the fluorescent molecular systems with high photoelectrochemical activity by means of electrochemical, chemical and/or spectral modulation, so as to realize the bioaffinity/biocatalysis-based high-performance photoelectrochemical analysis/sensing of some biomarkers and bioactive small molecules. This project is of innovation, scientific value and application prospect. The main research contents are as follows: (1) photoinduced charge transfer of solution-state fluorescent molecules at electrode interface, (2) photoinduced charge transfer of fluorescent molecular composites or aggregates at electrode interface, and (3) photoelectrochemical analysis based on the photoinduced charge transfer of fluorescent molecules and their composites or aggregates.
光电化学和荧光现象均涉及到光生电荷的激发乃至分离和转移,相关研究有助于深入理解化学学科中电子运动这一核心科学问题以及发展新材料和化学测量/合成等的新方法。本项目中,我们基于荧光材料/分子(含聚集诱导发光类荧光材料)可能具有潜在光电化学活性的新观点开展了一些工作,研究了一些有机(荧光)材料和/或无机半导体材料的光电化学分析与合成体系,一定程度上有助于探索潜在的光电材料/分子和拓展荧光物质的应用;研究了压电效应触发的新型Z型光电结,有助于开发更多的新型外场触发光电结;探讨了光阳极上实现光电化学还原反应(即光电极上实现氧化还原双极反应)的新模式。研究成果已整理成31篇标注论文发表在Anal. Chem., Chem. Commun., ACS Applied Mater. Interfaces, Chem. Eng. J.和J. Electroanal. Chem.等刊。项目实施期内,参与了专著的编写(两章);培养了毕业博士和硕士研究生13名。
光电化学传感界面的石英晶体微天平表征、压电干预与分析应用
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批准号:21675050
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项目类别:面上项目
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资助金额:65.0万元
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批准年份:2016
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负责人:谢青季
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依托单位:
金属及其化合物纳米材料标记的生物电分析信号放大和超敏检测新方法研究
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批准号:21475041
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项目类别:面上项目
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资助金额:90.0万元
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批准年份:2014
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负责人:谢青季
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依托单位:
新型贵金属原子簇/纳米结构修饰电极制备、压电电化学研究及分析应用
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批准号:21175042
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项目类别:面上项目
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资助金额:64.0万元
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批准年份:2011
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负责人:谢青季
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依托单位:
巯基化高分子纳米复合材料的压电电化学研究与化学/生物传感应用
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批准号:21075036
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项目类别:面上项目
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资助金额:37.0万元
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批准年份:2010
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负责人:谢青季
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依托单位:
多参数压电电化学技术研究微量靶-药作用过程与机制
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批准号:90713018
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2007
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负责人:谢青季
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依托单位:
EQCM和光谱电化学研究电子给体/受体作用和电荷转移配合物及其分析应用
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批准号:20675029
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项目类别:面上项目
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资助金额:28.0万元
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批准年份:2006
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负责人:谢青季
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依托单位:
石英晶振电极上的扫描探针电化学多参数分析与研究
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批准号:20275010
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项目类别:面上项目
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资助金额:31.0万元
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批准年份:2002
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负责人:谢青季
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依托单位:
电化学阻抗、压电石英晶体阻抗联用新技术及其应用
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批准号:29905002
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:13.0万元
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批准年份:1999
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负责人:谢青季
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依托单位:
国内基金
海外基金