痕量持久性有机污染物快速检测的光电流传感研究

本申请针对环境中痕量持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants, POPs）的快速筛查开展研究，通过制备具有可控精细界面结构和取向的多维复合半导体纳米材料，构建具有高光电效率的纳米器件；以基底半导体，光电半导体，和对POPs有选择性响应的识体为原件，采用顺序接块的修饰方法，构建对POPs有选择性响应的光电流传感器。识体作为电子/空穴传输通路上的分子开关，POPs 与识体的结合引起开关断开/闭合，导致光生电流的显著改变，从而可实现痕量POPs的快速测定。主要研究内容包括：（1）具有高光电效率的多维复合半导体纳米材料的制备，高光电效率是保证传感器灵敏度的基础；（2）电子/空穴阻断/接通机制的研究，研究在半导体材料上产生电子的关键点位和传导路径上设置分子开关（识体）的方法，通过电子阻断/接通机制的研究，为光电流传感分析提供理论指导。

本项目针对环境中痕量持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants, POPs）的快速筛查开展研究，通过制备具有可控精细界面结构和取向的多维复合半导体纳米材料，构建了具有高光电效率的纳米器件；通过在基底半导体上修饰光电半导体，和对POPs有选择性响应的抗体，构建了对POPs有选择性响应的光电流传感器。制备了具有高光电效率和稳定性的CdS包裹的CdTe量子点, CdS包裹的CdSe量子点,并修饰到TiO2纳米管上得到了CdS/CdTe/TiO2 和 CdS/CdSe/TiO2光极，修饰抗体后构建了针对八氯苯乙烯（OCS）,和多溴阻燃剂TBC的光电分析平台；制备了单分散的尺寸可控的CuInSe2实心\空心纳米晶及量子点，构建了针对OCS和多溴联苯等的光电分析平台；所构建的传感器的检查下限到达pM级别，准确性与色谱-质谱相当，实现了环境污染水体中痕量POPs的快速检测。