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量子点传感器具有响应速度快、灵敏度高、暗电流小等优点,在化学生物检测方面得到广泛应用,量子点具有较高的表面活性,容易发生团聚,导致光电化学性能降低。为了提高量子点材料的光电化学性能,可以通过引进有效的电子传输基底材料,如金属,碳纳米管,石墨烯等,可以加速电子-空穴对的分离。众所周知,石墨烯具有二维共轭结构,较大的表面积和较高的电子迁移率,因此是一种理想的基底材料。光电化学传感分析是一种广泛应用于检测生物、化学分子的技术。在检测过程中,光用来诱导电荷在光电化学活性位点和电极之间转移,电信号用来检测生物、化学分子。与电化学技术和光学技术相比,光电化学传感技术中光信号和电信号分离,因此具有较高的灵敏度和选择性。本论文探究了石墨烯-硫化物量子点复合材料的制备及其在光电化学分析中的应用,主要内容如下:(1)石墨烯-CdS量子点复合材料的制备及在光电化学检测葡萄糖中的应用:乙酸镉作为镉源,硫脲作为硫源,聚丙烯酸作为分散剂,通过水热法合成石墨烯-CdS量子点复合材料。通过TEM、HRTEM、XRD、XPS、FTIR和UV-vis等手段对石墨烯-CdS量子点复合材料进行表征,从TEM和HRTEM可以看出CdS量子点分布密集且均匀,粒径大约为6nm。实验探究了该材料的光电化学性能,并用于检测葡萄糖分子,检测线性范围为0.1-4mM,检测限为7μM,并表现出很好的选择性。(2)石墨烯-CdS复合材料的制备及在光电化学检测Cu2+中的应用:PVP作为表面活性剂,硫酸镉作为镉源,硫代硫酸钠作为硫源,制备了石墨烯-CdS复合材料。从TEM可以看出CdS的粒径大约为30nm,实验探究了该材料的光电化学性能,用于检测铜离子,检测线性范围为10-80μM,检测限为9.5nM。(3)石墨烯-ZnxCd1-xS量子点复合材料的制备及在光电化学检测Cu2+中的应用:利用一步水热法制备了石墨烯-ZnxCd1-xS(x=0~1)量子点复合材料。调节锌和镉的比率(x=0~1),复合材料禁带宽度的变化范围为(2.29~3.61eV),其对可见光有不同的吸收。实验证明石墨烯-Zn0.8Cd0.2S量子点复合材料修饰的ITO电极,在0.2V电压条件下,氧化石墨烯的添加量为2mg GO时,表现出最大的光电流密度8.89μA/cm2。利用此材料制作为光电传感电极,实现对Cu2+的检测,检测范围为1-120μM,检测限为6.5nM,表现出很好的选择性。(4)石墨烯-ZnS量子点复合材料的制备及在光电化学检测Hg2+中的应用:利用溶剂热法成功制备出了石墨烯-ZnS量子点的复合材料。通过TEM和HRTEM可以看到ZnS均匀分布在石墨烯上。将复合材料修饰在ITO电极上实现了对Hg2+的检测,且检测线性范围为40-400μM,检测限为1μΜ,表现出很好的选择性。