本项目拟制备纳米粒子和单层保护的纳米团簇,研制纳米结构的电极,对纳米粒子、纳米团簇和纳米结构电极上的电致化学发光行为、规律和机理进行探索性研究,发现新的电致化学发光反应,发展新的电致化学发光试剂固载技术。基于纳米粒子、纳米团簇和纳米结构电极上的电致化学发光特性,结合流动注射、液相色谱和光纤传感等技术,发展高灵敏度、高选择性的分析新技术,探索其在食品安全检测、临床分析、环境监测等领域的应用。此项工作将进一步丰富人们对物质在介观状态下特殊性质的认识,对纳米科学和电致化学发光的基础理论研究具有重要的意义。同时,它将推进纳米技术在分析化学中的应用,扩展电致化学发光分析的应用范围。
本项目制备了各种纳米粒子,研制了各种纳米修饰电极。率先将纳米修饰电极用于电致化学发光(ECL)的研究,发现在纳米金、银修饰电极上鲁米诺和光泽精的ECL行为不同于各种传统电极上的ECL行为,发光强度提高2-3个数量级,发光通道数增加,重现性和稳定性明显改善,并且电极寿命长,每次测量前电极表面不需要麻烦的预处理。首次在中性条件下观察到鲁米诺和光泽精体系强的ECL,暗示鲁米诺和光泽精ECL有可能应用于生理pH条件下生物活性物质的探测。修饰电极的基底、不同修饰方法、纳米粒子的大小和形状均可对鲁米诺的ECL产生影响;对中性鲁米诺ECL体系,纳米银修饰的金电极优于纳米金修饰的金电极。研究了分散在液相中的纳米粒子的电致化学发光,发现当光泽精溶液中含有纳米铂和钯时,在玻碳电极上的析氢电位区域产生了一个新的电致化学发光通道。此项工作表明纳米粒子对鲁米诺和光泽精传统ECL体系具有独特的催化活性、化学反应活性和表面特性。它进一步丰富了人们对物质在介观状态下特殊性质的认识, 对纳米科学和电致化学发光的基础理论研究具有重要的意义。同时,为发展新的ECL检测技术和传感器奠定了重要的理论基础。