原子精确掺杂量子点电致化学发光行为及其分析应用的基础研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21904055
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    蔡志雄
  • 依托单位：
    闽南师范大学
  • 学科分类：
    B0402.电分析化学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

In this project, we intend to develop a controlled preparation method of atomically precise doped quantum dot (PDQDs) for overcoming the “poisson effect” in conventional doped quantum dots. The universal synthesis procedure of such materials will be proposed by characterizing the structural characteristics and properties of PDQDs. With the help of electrochemical luminescence (ECL) method and theoretical calculation model, the electronic structural characteristics and the mechanism of action between doped atoms and host QDs are studied by investigating its luminescence behavior and electrochemical behavior, so as to catch the regularity of the dynamics of microcosmic changes of doped metals. A new ECL principle based on PDQDs energy transfer is proposed by revealing the ECL response mechanism of individual particle, to obtain multi-functional ECL materials with high luminous efficiency and adjustable spectrum. Furthermore, PDQDs is applied in the field of analytical sensing, which will bring new ideas to the development of ECL sensor.
项目拟克服常规掺杂量子点的“泊松效应”，发展原子精确量化掺杂量子点（Precise Doped Quantum Dots, PDQDs）的制备方法，通过对PDQDs的结构特征和性能进行表征分析，提出该类材料合成的普适方法。借助电致化学发光（ECL）研究方法，结合理论计算模型，通过考察其发光行为和电化学行为，研究掺杂原子与宿主QDs之间的作用机理和电子结构特征，掌握掺杂金属微观变化动力学的规律性。揭示单颗粒ECL响应规律，提出基于PDQDs能量转移的ECL新原理，获得具有较强发光效率、光谱可调的多功能ECL发光材料，并进一步将其应用于分析传感领域，为ECL传感器的发展带来新思路。

结项摘要

单分散量子点中掺杂相同数量的杂质原子将为研究杂质-杂质和杂质-宿主相互作用提供一个平台，而这通常无法在由于“泊松分布”而掺杂浓度不均匀的量子点中实现。因此，本项目为了克服掺杂过程“泊松瓶颈”问题，引入量化或精确掺杂策略，提出了使用利用原子数确定的金属团簇或有机金属配合物作为量子点制备的成核种子。但是遗憾的是，经过了系统考察和条件筛选优化原子数确定的金属团簇，虽然可以拿到目标产物，但是所得到的产物稳定性较差，难以按照原计划开展进一步实验，希望通过长期坚持得到克服。但幸运的是，基于上述的研究思路，开展了几个相关工作：（1）Mn掺杂钙钛矿量子点Mn:CsPbCl3 电化学行为及ECL行为研究，发现共反应物的ECL可能来自两种途径:不同于Mn:CsPbCl3 NCs的光致发光(PL)，CsPbCl3 NCs的光致发光具有宿主和掺杂的双重发射；（2）考察Ag掺杂Au簇的ECL行为，结果表明Ag+对于反应试剂的荧光强度的影响不显著。通过电化学的检测结果可以分析反应得到的溶液在一定的电压下会发生氧化反应，产生化学发光现象；（3）以有机金属配合物作为掺杂剂掺杂到MOF和COF中，通过调节配位基团调节掺杂含量，还利用静电吸引作用将二茂铁甲胺封装进Ni-HHTP的空腔内形成Fc-Ni-HHTP；（4）碘化亚铜(Cu-I)为基本的组成部分，先合成pr-ted作为配体后进一步制备Cu4I6(pr-ted)2杂化团簇。引入具有优异溶解性的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)聚合物制备了多合一结构的发光Cu4I6(pr-ted)2纳米粒子。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Phthalide synthesis through dehydrogenated lactonization of the C(sp3)–H bond by photoredox catalysis
光氧化还原催化 C(sp3)−H 键脱氢内酯化合成邻苯二甲酸酯
  • DOI：
    10.1039/d1gc02297k
  • 发表时间：
    2021-09
  • 期刊：
    Green Chemistry
  • 影响因子：
    9.8
  • 作者：
    Hui Liu;Chao Liu;Shanyi Chen;Qihong Lai;Yulin Lin;Zhixiong Cai;Mingqiang Huang;Shunyou Cai
  • 通讯作者：
    Shunyou Cai
Cu2+‑Assisted Synthesis of Au@AgI Core/Shell Nanorods via In Situ Oxidation of Iodide: A Strategy for Colorimetric Iodide Sensing
Cu2 — 通过碘化物原位氧化辅助合成 Au@AgI 核/壳纳米棒：比色碘化物传感策略
  • DOI：
    10.1007/s41664-022-00221-3
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Journal of Analysis and Testing
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Zhi‑Xiong Cai;Yu‑Zhu Chen;Benjamin Edem Meteku;Qiao‑Wen Zheng;Fei‑Ming Li;Mao‑Sheng Zhang;Jing‑Bin Zeng;Xi Chen
  • 通讯作者：
    Xi Chen
2D mesoporous silica-confined CsPbBr3 nanocrystals and N-doped graphene quantum dot: A self-enhanced quaternary composite structures for electrochemiluminescence analysis
二维介孔二氧化硅限制的 CsPbBr3 纳米晶和 N 掺杂石墨烯量子点：用于电化学发光分析的自增强四元复合结构
  • DOI：
    10.1016/j.bios.2022.114664
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Biosensors and Bioelectronics
  • 影响因子：
    12.6
  • 作者：
    Jinliu Wei;Liming Chen;Xiaoyan Cai;Wenqiang Lai;Xi Chen;Zhixiong Cai
  • 通讯作者：
    Zhixiong Cai
Ratiometric fluorescence sensing of temperature based on perovskite nanocrystals and rhodamine B doped electrospun fibers.
基于钙钛矿纳米晶体和罗丹明 B 掺杂电纺纤维的比例荧光温度传感
  • DOI：
    10.1039/d2ra03084e
  • 发表时间：
    2022-08-30
  • 期刊：
    RSC advances
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
  • 通讯作者：
Revealing the effect of electrochemical switching and energy transfer on the electrochemiluminescence of Mn-doped CsPbCl3 nanocrystals
揭示电化学开关和能量转移对 Mn 掺杂 CsPbCl3 纳米晶体电化学发光的影响
  • DOI：
    10.1016/j.elecom.2021.107123
  • 发表时间：
    2021-10
  • 期刊：
    Electrochemistry Communications
  • 影响因子：
    5.4
  • 作者：
    Tang Lin;Wei Jinliu;Cai Zhixiong;Li Feiming;Zhang Maosheng;Chen Xiaomei;Chen Xi
  • 通讯作者：
    Chen Xi

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其他文献

石墨烯-贵金属纳米复合材料在小分子电分析及电催化中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    厦门大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蔡志雄;王翊如;陈曦
  • 通讯作者：
    陈曦

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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