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未取代二价铁酞菁/氮化碳纳米复合材料的简易制备：一种光/电催化活性相互增强的多功能催化剂
摘要： 新型催化材料的开发有助于解决全球能源危机与环境问题。本研究以浓硫酸作为氮化碳（CN）与未取代铁(II)酞菁（FePc）的理想溶剂，制备了多功能催化剂——未取代铁(II)酞菁/氮化碳纳米片（FePc/CN）纳米复合材料。该FePc/CN纳米复合材料展现出协同增强的光/电催化活性：FePc的负载提升了CN的光催化性能，而CN的掺杂则改善了FePc的电催化性能。其中FePc/CN?0.3复合材料的催化性能分别是FePc和CN的6.4倍和1.7倍，这源于两个因素：(1) CN表面锚定的FePc拓展了其可见光吸收范围；(2) 激发态FePc向CN的电子转移抑制了载流子复合，从而提高了光生载流子分离效率。相较于FePc和CN，FePc/CN?0.3的起始电位分别正移52 mV和174 mV，这种更高的氧还原反应活性归因于FePc在载体CN上均匀分散无团聚，从而增强了纳米复合材料的导电性与稳定性。该方法为过渡金属基纳米结构在光伏、电化学及催化领域的功能应用提供了一种廉价便捷的合成策略。
关键词： 未取代的铁(II)酞菁，氧还原反应，多功能催化剂，光催化性能，氮化碳纳米片
更新于2025-09-23 15:22:29
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碳插层赤铁矿量子点/石墨相氮化碳纳米片0D/2D杂化材料作为高级氧化的优异催化剂
摘要： 高效电荷分离和充分暴露的活性位点对光驱动芬顿催化剂至关重要。0D/2D杂化材料（尤其是量子点/QDs与纳米片/NSs）因其高电荷迁移率和更多催化位点，为提升光芬顿活性提供了更优途径——这一需求迫切但极具挑战。本研究通过简易化学反应结合低温煅烧，制备出0D赤铁矿量子点/2D超薄g-C3N4纳米片杂化材料（Fe2O3 QDs/g-C3N4 NS）。正如预期，这种特殊设计的0D/2D结构对对硝基苯酚去除表现出卓越催化性能。凭借大比表面积、充足活性位点及强界面耦合，0D Fe2O3 QDs/2D g-C3N4纳米片通过局域平面碳物种构建高效电荷传输路径，加速电子/空穴对分离与转移。同时，高效电荷迁移能实现持续快速的Fe(III)/Fe(II)转化，促进光催化与H2O2化学活化间的协同效应。这种碳插层0D/2D杂化材料为开发多种光电子应用（不仅限于光芬顿催化）的非均相催化提供了新思路。
关键词： 氧化铁量子点、氮化碳纳米片、电荷分离、碳插层零维/二维杂化材料、铁(III)/铁(II)转化
更新于2025-09-11 14:15:04
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用于心肌肌钙蛋白I检测的双波长比率电化学发光免疫传感器
摘要： 比率型电化学发光（ECL）技术因能消除环境干扰实现精准测量，在生物分析领域备受关注。本研究设计了一种双波长比率型ECL生物传感器用于心肌肌钙蛋白I（cTnI）检测：以(4,4'-二羧酸-2,2'-联吡啶)钌(II)（Ru(dcbpy)32+）和负载金纳米颗粒的氧化石墨烯/聚乙烯亚胺（GPRu-Au）纳米材料作为受体，金纳米颗粒修饰的石墨相氮化碳纳米片复合材料（Au-CNN）作为供体。Au-CNN在455 nm处呈现高强度稳定ECL信号，与GPRu-Au的吸收特性良好匹配，由此构建了高效电化学发光共振能量转移（ECL-RET）传感平台。金纳米颗粒通过Au-N键促进抗体在纳米材料上的固定，氧化石墨烯/聚乙烯亚胺的高比表面积可负载大量Ru(dcbpy)32+从而显著放大ECL信号。该传感平台对cTnI表现出卓越的分析性能，检测限低至3.94 fg/mL（信噪比S/N=3）。这种高可靠性、高选择性和高灵敏度的比率型ECL生物传感器为生物分析提供了通用检测平台。
关键词： 氮化碳纳米片、电化学发光生物传感器、氧化石墨烯、比率型电化学发光、心肌肌钙蛋白I、金纳米颗粒
更新于2025-09-04 15:30:14