题目：纳米技术调控电化学发光反应分析特性研究

摘要：本论文由综述和研究报告两部分组成。第一部分为综述，介绍了纳米粒子的特性并对其在发光分析中的应用研究进行了评述，第二部分为研究报告，主要对核壳型鲁米诺-SiO2 纳米粒子与聚鲁米诺纳米粒子的合成及其在电化学发光分析中的应用进行了研究。
电化学发光分析 (ECL, electrogenerated chemiluminescence analysis or electrochemiluminescence)，是指直接利用电化学反应形成激发态发光体或通过电解产物之间、电解产物与体系中某组分之间进行化学反应产生发光体，并依据发光体产生的发光辐射信号实现分析物检测的发光分析方法。它是电化学与化学发光分析方法相结合的产物。这使得它不但具有化学发光分析法的许多优点如灵敏度高、线性范围宽及仪器设备简单等特点，还具有其自身优于化学发光分析法的一些特点，如反应的可控性强、发光区域确定便于信号检测以及许多化学发光活性高但不稳定的物质能现场生成并应用于发光分析之中等[1-5]。
近年来，纳米技术的发展日新月异，已被广泛的应用于分析化学的诸多领域之中[6-12]。本论文的研究工作旨在利用纳米技术调控鲁米诺电化学发光反应的进行方式，优化鲁米诺电化学发光反应的分析特性。
在本论文的具体工作中，我们分别合成了核壳型鲁米诺-SiO2 纳米粒子和聚鲁米诺纳米粒子并将其应用在电化学发光分析中，利用该纳米粒子对鲁米诺电化学发光反应的进行方式进行调控，优化鲁米诺体系电化学发光反应的分析特性。具体工作包括：
1、在反向微乳液中分两步合成了一种新型的以SiO2 为壳，以鲁米诺参杂SiO2 为核的核壳型纳米粒子。当以该核壳型鲁米诺-SiO2 纳米粒子作为发光试剂进行电化学发光反应时，电化学发光反应所涉及的电化学反应过程和随后的电生物质的化学发光反应过程被空间的分隔开来，并能够灵敏的响应异烟肼。在最佳的实验条件下，该方法的对于异烟肼检测的线性范围为 1.0×10-10 ~ 1.0×10-6 g/mL，异烟肼的检出限为 2×10-11 g/mL。
2、基于自组装技术将核壳型鲁米诺-SiO2 纳米粒子固定于壳聚糖修饰石墨电极表面，根据焦性没食子酸对其的增敏作用制备了一种新型的电化学发光传感器。对该传感器响应机制的研究结果表明，该传感器的电化学发光反应所涉及的电化学反应过程与随后的电生物质的化学发光反应过程不但空间分隔开来，而且还能有效的偶合而展现出优良的电化学发光分析特性。据此，成功的构建了焦性没食子酸电化学发光传感器。该方法对焦性没食子酸的响应线性范围为 3.0×10-9 ~ 2.0×10-5 mol/L，检出限为 1×10-9 mol/L。
3、以鲁米诺为单体合成了具有化学发光活性的聚鲁米诺纳米粒子。基于该纳米粒子与葡萄糖氧化酶在修饰有碳纳米管的石墨电极表面的固定化，成功的构建了葡萄糖电化学发光生物传感器。在最佳的实验条件下，该方法对葡萄糖的响应线性范围为 1.0×10-5 ～ 1.0×10-3 mol/L，检出限为 4×10-6 mol/L，对 1.0×10-4 mol/L的葡萄糖连续测定7次的相对标准偏差RSD为3.3﹪。