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论文(3)

基于CdS敏化Fe:TiO₂纳米片的光电传感器对Cu²⁺的检测

陈全友 , 谭学才 , 杜方凯 , 冯德芬 , 罗燕妮 , 艾晨昊 , 吴叶宇 , 严军

doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171177

以钛酸四丁酯（C₁₆H₃₆O₄Ti）和三氟化铁（FeF₃）为原料，用水热法制备了铁掺杂二氧化钛（TiO₂）纳米片，并将其修饰ITO电极表面。通过连续离子吸附与反应（SILAR）法制备了ITO/Fe:TiO₂/CdS光电传感器，并用于Cu²⁺的检测。Fe³⁺的掺杂使TiO₂的带隙宽度变窄，对光的吸收产生红移，基于CdS的敏化效应，与TiO₂结合后拓宽了可见光的吸收利用率，降低了电子-空穴的复合率，使光电信号显著增强。在0.2~4.0 μmol/L和4.0~80.0 μmol/L范围内，Cu²⁺浓度与传感器检测的电流值呈良好的线性关系，检出限为85 nmol/L（S/N=3）。将传感器分别用于桶装水、自来水、邕江水中Cu²⁺的测定，加标回收率为94%~111%。

关键词: 二氧化钛纳米片, 光电传感器, 铜离子, 光电信号

基于TiO₂ NRs@ZnIn₂S₄ NSs复合材料的谷胱甘肽光电化学传感器的构建与应用

唐小强 , 陈裕雲 , 罗燕妮 , 韦富存 , 杜方凯 , 谭学才

doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191231

采用简便的两步水热原位生长法，以FTO为基底制备了二氧化钛纳米棒（TiO₂ nanorods，TiO₂ NRs）/硫铟锌纳米片（ZnIn₂S₄ nanosheets，ZnIn₂S₄ NSs）复合材料（TiO₂ NRs@ZnIn₂S₄ NSs/FTO），并基于此构建了一种新型谷胱甘肽（GSH）光电化学传感器。分别采用扫描电镜（SEM）、X射线能谱仪（EDX）、X射线粉末衍射仪（XRD）和紫外-可见漫反射吸收光谱（UV-vis DRS）对TiO₂ NRs@ZnIn₂S₄ NSs/FTO复合材料的形貌、结构和性能进行了表征，通过电流-时间法（i-t）和电化学阻抗法（EIS）研究了PEC传感器的性能。结果表明，光电流大小与GSH浓度在1~130 μmol/L范围内呈良好的线性关系，相关系数R=0.9919，检出限为0.1 μmol/L（S/N=3）。此传感器具有较高的稳定性和良好的选择性及重现性，将其应用于市售的谷胱甘肽片和注射用还原型谷胱甘肽的检测，加标回收率为99%-110%。

关键词: 二氧化钛纳米棒, 硫铟锌纳米片, 光电化学传感器, 谷胱甘肽

基于氮掺杂石墨烯量子点/硫化镉纳米晶电化学发光传感器检测硫化氢

杜方凯 , 张慧 , 谭学才 , 冯德芬 , 罗燕妮

doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191559

以柠檬酸和氨水为原料，用水热法制备了氮掺杂石墨烯量子点（NGQDs），与硫化镉纳米晶（CdS NCs）复合，构建了固态电化学发光（ECL）传感器，用于硫化氢（H₂S）的检测。采用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对NGQDs和CdS NCs进行了表征，同时对传感器的ECL和电化学行为进行了系统研究。结果表明，以H₂O₂为CdS NCs的共反应试剂时，NGQDs可增强CdS NCs的ECL信号，并且NGQDs/CdS NCs的稳定性增加。H₂S存在下，S^2-与过量的Cd²⁺发生键合作用，ECL值降低。在最优条件下，ECL变化值与H₂S浓度（2.0×10^-10~2.0×10^-5 mol/L）的对数呈良好的线性关系，检出限为6.7×10^-11 mol/L。采用本传感器测定血清中H₂S浓度，加标回收率为92.7%~103.8%。

关键词: 电化学发光, 石墨烯量子点, 硫化镉纳米簇, 硫化氢