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继石墨烯材料之后,很多新型的类石墨烯材料逐渐受到大家的关注,这类类石墨烯材料包含过渡金属二硫族化合物、石墨烯量子点、拓扑绝缘体等。本文主要以拓扑绝缘体硒化铋(Bi2Se3)还有石墨烯量子点(GQDs)作为研究对象,分别通过电化学检测和荧光检测的方法实现对双酚A、汞离子和铁离子的灵敏、快速检测。具体开展工作如下:1.利用硒化铋纳米材料和金纳米粒子(AuNPs)/壳聚糖(CS)构成的导电聚合薄膜修饰玻碳电极,成功的构建了一个快速检测双酚A的电化学传感器。所合成出的硒化铋本身是属于类石墨烯材料的片状结构,比表面积比较大,具备良好的的催化活性和导电功能;金纳米粒子/壳聚糖悬浮液也具有较好的导电性、吸附性和催化性,两者结合促进了电子的传递,增强了传感器催化氧化的能力。在优化的实验条件下,利用所制备的传感器完成了对双酚A的检测。双酚A的浓度大小与测得的电流强度值呈现良好的线性相关性,其线性范围为5.0×10-7mol·L-14.0×10-6mol·L-1,检出的下限达到1.3×10-7mol·L-1((S/N=3))。此传感器制备过程简单、反应迅速、选择性好,可以被用来实现对双酚A的快速、灵敏的检测。2.以柠檬酸作为碳源,氨水作为氮源,通过水热法成功地合成了氮掺杂型GQDs(N-GQD)。该N-GQDs具备较好的荧光性能和量子产率,并且水溶性较好、尺寸均匀(平均直径3.1 nm)。由于N-GQDs表面有多种功能基团,如:羧基、氨基等,极易与Hg2+发生反应,使得荧光发生猝灭;加入谷胱甘肽(GSH)后,容易将Hg2+从N-GQDs表面夺走,由于形成了更加稳定的Hg-S键,因而荧光会增强,本实验构建了两个荧光型探针完成了对Hg2+和GSH的选择性的检测。在优化的实验条件下,该N-GQDs的荧光型传感器对Hg2+具有良好的选择性和较高的灵敏性,Hg2+浓度在1.0×10-7mol·L-13.0×10-5mol·L-1范围内,荧光强度与Hg2+的浓度表现出良好的线性关系,相关系数达到R2=0.9914,检出限为2.2×10-8mol·L-1(S/N=3)。N-GQDs-Hg2+组成的体系测定GSH的线性范围是5.0×10-66 mol·L-13.0×10-55 mol·L-1,线性相关系数R2=0.9987,检测限为1.02×10-6mol·L-1(S/N=3)。3.以柠檬酸作为反应碳源,以硫脲作为反应的硫、氮源,通过一步水热合成的方法制备了硫、氮共同掺杂的石墨烯量子点(N,S-GQDs)。N,S-GQDs的形貌特征是球形,尺寸大小分布均匀,平均粒径为2.9 nm。由于Fe3+易与N,S-GQDs表面的酚羟基发生特异性键合,N和S的掺杂使得N,S-GQDs的表面电子密度增加,促使电子发生转移,使N,S-GQDs的荧光发生猝灭,由此构建了选择性检测Fe3+的荧光传感器。利用荧光猝灭法测定Fe3+的线性范围是1.0×10-7mol·L-11.0×10-6mol·L-1,相关系数R2=0.9952,检出限为1.8×10-8mol·L-1(S/N=3)。