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oe1(光电查) - 科学论文

118 条数据
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  • 一种基于两种CdTe纳米复合材料用于双微小RNA检测的通用光电化学生物传感器

    摘要： 多种疾病与多个miRNA表达水平的同步变化密切相关?？⒂糜诙嘀豰iRNA检测的光电化学（PEC）生物传感器对临床诊断和生物机制研究都具有重要意义。本研究首次设计了一种新型PEC生物传感器，可同时检测两种miRNA。我们制备了两种纳米复合材料：具有阳极光电流的氮化碳纳米片负载CdTe（CdTe-C3N4）和具有阴极光电流的三维石墨烯水凝胶负载CdTe（CdTe-3DGH），两者均表现出增强的PEC性能。这两种纳米复合材料的光电流可在相应的临界电压下清晰区分。随后通过共价键合分别将探针DNA1和DNA2与CdTe-3DGH和CdTe-C3N4纳米复合物结合。通过目标miRNA与互补DNA（cDNA）之间的竞争杂交反应，可根据各自光电流的变化灵敏定量miRNA141和miRNA21的浓度。与传统PEC生物传感器相比，该设计无需任何额外设备，能提供更高的检测效率，对构建多重PEC检测具有良好的通用性和扩展性。

    关键词： 光电化学、微小RNA、双靶标、生物传感器

    更新于2025-09-22 20:45:46

  • 基底对光电沉积硒碲纳米结构长程有序性的影响

    摘要： 采用重掺p型或n型杂质的(111)晶向单晶硅衬底，研究了在均匀强度、偏振非相干近红外光照下室温电化学生长的各向异性光致取向Se-Te薄膜的长程有序性。通过对扫描电子显微镜获得的大面积图像进行傅里叶变换(FT)分析，并利用FT光谱中的峰形来确定沉积Se-Te薄膜的图案保真度。在名义上相同的照明条件下，生长在p+-Si(111)上的光致取向薄膜比生长在n+-Si(111)上的具有更高的各向异性程度和更明确的图案周期。当通过调整沉积参数和光照条件来控制沉积速率和电流密度时，也观察到p+-Si与n+-Si上光致Se-Te沉积形态和图案保真度的类似差异。硅衬底的掺杂相关效应对光致Se-Te沉积图案保真度的影响，可归因于Se-Te与p+-Si及n+-Si之间不同界面结能态产生的电效应，该效应影响了Se-Te/Si界面处光致生长过程中的动态行为。

    关键词： 界面、光沉积、硫属化物、电沉积、光电化学、纳米图案化

    更新于2025-09-23 11:56:28

  • 银功能化的CuWO<sub>4</sub>/WO<sub>3</sub>纳米复合材料用于太阳能水分解

    摘要： 通过聚乙烯吡咯烷酮（PVP）辅助溶胶-凝胶（PSG）法成功制备了银功能化CuWO4/WO3异质结构。采用电泳沉积法制备的薄膜作为光阳极用于光电化学（PEC）水分解。与原始CuWO4和WO3薄膜相比，银功能化CuWO4/WO3光阳极在析氧热力学电位（0.62 V vs. Ag/AgCl，pH 7）处获得了显著增强的光电流（3-4倍）。这种增强源于异质结构形成（CuWO4/WO3）的协同作用以及银诱导表面等离子体共振（SPR）效应改善光利用的效果。因此，在中性条件下（无空穴清除剂），前侧模拟AM1.5G光照下于0.62 V vs. Ag/AgCl处实现了0.205 mA cm?2的光电流。对获得的PEC数据及阻抗测量结果的详细分析表明，所制备的银功能化CuWO4/WO3光阳极的电荷分离效率显著提高。本研究为设计新型等离子体金属/异质结构纳米复合材料用于能量转换应用提供了有益见解。

    关键词： 纳米复合材料、表面等离子体共振、光电化学、CuWO4/WO3、太阳能水分解、银功能化、异质结构

    更新于2025-09-23 12:16:41

  • NiMoO4修饰增强BiVO4的光电化学性能

    摘要： 本工作通过旋涂法在FTO玻璃上沉积了多孔BiVO4薄膜，并研究了其光电化学(PEC)性能。进一步地，采用NiMoO4薄层对BiVO4薄膜进行改性以提升其PEC活性。研究表明，表面改性后偏压光电流转换效率提高了63%，电化学阻抗谱分析表明这归因于p-n结的形成及载流子复合速率的抑制。最后，还提出了能带示意图来阐明导致PEC性能增强的载流子转移机制。

    关键词： 光电化学，NiMoO4，BiVO4，水分解

    更新于2025-09-23 19:51:03

  • 脉冲激光沉积CoNi纳米颗粒修饰的TiO2纳米管可见光光转换效率增强

    摘要： 采用脉冲激光沉积（PLD）技术在二氧化钛纳米管（NTs）表面负载钴镍（CoNi）纳米颗粒（NPs）。二氧化钛纳米管通过控制钛基底的阳极氧化预先制备。研究考察了PLD背景气体（真空、氧气和氦气）性质对沉积在二氧化钛纳米管上CoNi-NPs的微观结构、成分及化学键合的影响。发现真空沉积时PLD-CoNi-NPs呈现核壳（氧化物/金属）结构，而氧气环境中沉积则完全氧化。通过改变二氧化钛纳米管上CoNi-NPs负载量（增加激光烧蚀脉冲数NLP），我们系统研究了其在AM1.5模拟太阳光和滤光可见光下的光催化效应（采用循环伏安法CV测量）。结果表明：在真空和氦气环境下沉积CoNi-NPs可使可见光区域的电光转换效率（PCE）提升600%（NLP=10,000），但太阳光照射下PCE随NLP增加而下降；相比之下，完全氧化的CoNi-NPs（氧气环境沉积）在最佳负载量NLP~1000时展现出最优异的催化性能，太阳光下PCE总体提升超过50%。这种催化增强效应源于CoO（带隙约2.4 eV）的光吸收增强以及NiO/CoO纳米颗粒与二氧化钛纳米管之间形成的异质结。

    关键词： 二氧化钛纳米管、脉冲激光沉积、钴/镍纳米颗粒、光电化学、水分解

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 信号可切换的纸基光电化学适配体传感系统：集成三螺旋分子开关与II型CdTe@CdSe核壳量子点的电荷分离-复合机制

    摘要： 本文设计了一种新型"开-关-开"信号开关系统，通过将三螺旋分子开关与不同敏化单元间高效的电荷分离和转移相结合，实现了前列腺特异性抗原（PSA）的超灵敏光电化学（PEC）检测。具体而言，初始"信号开"状态是通过由II型CdTe@CdSe核壳量子点（QDs）、CdS QDs和ZnO纳米管组成的级联敏化结构获得的，该结构借助信号转导探针（STP）组装在金纳米颗粒修饰的纸纤维上。其中，具有空穴局域化核和电子局域化壳的II型CdTe@CdSe QDs能够实现超快电荷转移并抑制电荷复合，从而放大初始光电流响应，并保持PEC适配体传感系统信号切换的高效性。随后，通过PSA适配体（PSA-Apt）与STP的杂交使STP的发夹构型从闭合态转变为开放态，引入了金纳米颗粒（GNPs）修饰的PSA适配体，形成三螺旋结构。因此，标记在STP末端的CdTe@CdSe QDs远离电极表面，而GNPs保持靠近电极。由于协同敏化效应消失和GNPs的信号猝灭效应双重抑制，该适配体传感器转变为"信号关"状态。当目标物识别时，随着DNA-蛋白质复合物的形成和STP发夹结构的恢复，三螺旋结构被破坏，产生第二次"开"状态?；谀勘暧盏嫉墓獾缌髟銮啃в?，该PEC适配体传感器实现了高灵敏度、优异选择性和良好稳定性的PSA检测。

    关键词： 前列腺特异性抗原，II型CdTe@CdSe量子点，信号可切换，三螺旋分子开关，光电化学

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于极性载流子产生电场的超灵敏纸基光电化学传感平台

    摘要： 电子-空穴对的高效分离对提升纸基光电化学（PEC）生物分析性能至关重要。本研究开发了一种简单而有效的策略，通过引入经典钙钛矿铁电材料BaTiO3（BTO）产生的极性载流子场（PCC）来调控光生电子与空穴的有效分离。将该材料插入n型WO3纳米片与p型Cu2O之间（构成WO3纳米片/BTO/Cu2O结构），使光电极获得可持续的PCC电场作为驱动力，从而实现PEC生物分析中载流子定向分离（DSCC）策略。该持久PCC电场能分别吸引Cu2O的电子和WO3的空穴，调控载流子定向迁移，在高效电子-空穴对分离基础上增强PEC光电流，实现超灵敏定量检测。相较于WO3纳米片/Cu2O和纯WO3纳米片光电极，极化后的WO3纳米片/BTO/Cu2O光电极光电流密度分别提升1.7倍和10.9倍。得益于此，获得的高光电流密度显著提升了PEC生物分析灵敏度。最终实现对模型物前列腺特异性抗原（PSA）的超灵敏检测，线性范围达0.1 pg/mL-50 ng/mL，检测限低至0.036 pg/mL。本研究阐明了铁电材料诱导极化电场调控电荷分离的作用机制，为构建高性能纸基PEC生物分析提供了策略依据。

    关键词： 三氧化钨、钛酸钡、PSA（前列腺特异性抗原）、光电化学、氧化亚铜、铁电体、生物分析

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 用于染料敏化光电极合成电池中水氧化的自组装发色团/催化剂双层结构

    摘要： 本文描述了一种在染料敏化光电解池（DSPEC）中制备水分解用水氧化光阳极的新方法。该方法基于在介孔SnO2/TiO2核壳电极（FTO|SnO2/TiO2|-C-Cat）上通过自组装双层（SAB）构建的生色团（C）-催化剂（Cat）组装体。该组装体的关键特征是利用生色团与催化剂组分的长烷基取代基之间的非共价相互作用实现原位"合成"。该光阳极可进行超过3小时的光电化学水氧化反应，产氧法拉第效率约达86%。在pH 7条件下经1倍太阳光照射时，光阳极达到约2.2 mA/cm2的光电流密度，在450 nm波长处入射光子-电流转换效率（IPCE）为29%。即使注入产率仅约42%，扣除核壳界面损耗后，该电池效率仍高达67%。

    关键词： 水氧化、光电化学、发色团-催化剂组装体、染料敏化光电子合成电池、自组装双层膜

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于金和石墨烯量子点修饰的硫化镉纳米棒构建的选择性高、灵敏度强的可见光驱动铜离子光电化学传感器

    摘要： 如今，铜渗入家庭、酒店和学校饮用水的风险日益增加，这已成为加拿大、美国和马来西亚等国悬而未决的问题。自来水中铜的渗出是酸性水、受损管道和腐蚀的管道装置共同作用的结果。为解决这一全球性问题，研究人员设计了一种CdS/Au/GQDs三重互连结构，作为光-电子转换介质，用于实时选择性可见光驱动的电化学（PEC）传感器，以检测真实水样中的Cu2+离子。CdS/Au/GQDs的协同作用使电荷载流子能够顺利传输至电荷收集器，并提供了抑制电荷复合反应的通道。因此，检测限达到2.27 nM，比世界卫生组织《饮用水水质准则》规定的限值（约30 μM）低1万倍。在环境条件下储存30天后，光电流降低可忽略不计，表明光电极具有高稳定性。此外，对真实样品中Cu2+离子的实时监测结果令人满意，证实了该光电极作为痕量Cu2+离子最实用检测器的能力。

    关键词： 铜离子传感、光生电子转换、高稳定性、光电化学、CdS/Au/GQDs复合材料

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 可见光驱动下半导体与分子催化剂耦合的水氧化研究新进展

    摘要： 结合分子催化剂与半导体的杂化体系已被证实能在可见光照射下高效实现水氧化反应。本文简要综述了构建分子/半导体杂化体系的最新进展，这些体系将分子催化剂与染料敏化半导体或可见光响应型半导体相结合。本综述系统总结了光电极水分解及粉末光催化水氧化中杂化体系的制备策略，并重点阐述了不同杂化体系卓越的水氧化性能与稳定性，为设计构建更高效稳定的器件提供了重要指导。

    关键词： 半导体，光阳极，分子催化剂，光催化，水氧化，光电化学

    更新于2025-09-19 17:13:59