高效固相电化学发光石墨烯复合材料

石墨烯是一种sp2杂化的单分子层碳原子结构材料,其完美的平面晶型结构和巨大的离域π电子特征,使石墨烯显示出极高的电导率和透光度、优异的机械性能等众多奇特的物理化学性质。此外,石墨烯还具有大的比表面积和柔性的结构,使其成为构建各种器件、复合材料的良好结构单元。尽管石墨烯已经在场效应晶体管、透明导电膜等领域展现出了广阔的应用前景,但是它们的在光电免疫传感领域的应用还很少。

最近南京大学夏兴华教授及其研究团队成功以石墨烯构建了一种高性能的钌联吡啶-苝四羧酸/石墨烯(Ru-PTCA/G)高效固相电化学发光免疫传感器,开辟了石墨烯材料光电免疫传感领域研究的新思路。研究者通过一步法将氧化石墨烯、苝四羧酸分散在碱性溶液中,通过加热就可以制备出富含羧基的苝四羧酸/石墨烯复合材料。含有氨基的钌联吡啶与该复合材料发生共价反应,将钌联吡啶修饰到石墨烯的表面,制备功能化的Ru-PTCA/G复合物。研究结果显示共价修饰的钌联吡啶的量子发光效率比物理吸附的提高了约21倍。使用该复合物构建的固相电化学发光免疫传感器具有较高的稳定性,良好的电化学活性,能灵敏的检测甲胎蛋白(AFP),检测限可达到0.2 pg·mL-1。他们提出的方法能够用来负载各种分子,有望在生命分析、光电器件等领域得到广泛应用。