非水体系纳米电化学传感器设计与应用研究

本项目结合纳米技术及分析化学领域的前沿课题，拟将离子液体和纳米电化学传感器结合，开发新一代非水体系的电化学传感器，可进一步用于环境体系中金属和有机污染物的实时检测、化学毒物和突发性环境污染事件的早期预警。我们将首次结合三种基本的技术和概念来发展一种全新的非水体系电化学传感系统：（1）纳米电极设计与功能化；（2）以聚苯乙烯微球二维胶体晶体为模板制作的纳米有序多孔膜反应器；（3）多孔膜作为反应器负载离子液体取代传统水溶液用作电分析溶剂。本项目基于我们前期的纳米技术和电化学传感器的工作，基础理论研究将集中于纳米电化学器件的组装、设计及纳米多孔膜中的电化学动力学行为；实用研究方面计划提出几种可远程控制、免维护、高选择性、高灵敏度、多功能的非水体系电化学传感器模型，用于环境体系的实时监测、化学毒物泄漏的早期预警。项目结果可望在环境实时监测和社会安全方面得到进一步应用。

本研究将离子液体和纳米电化学传感器结合，发展了化学可控、生物兼容性好、有利于界面传质的超薄生物传感界面。开发了一系列具有特定功能的纳米材料及纳米复合材料，改善了生物识别特性与信号转换功能，实现了固定化与功能化的统一。结合固定生物分子技术及纳米生物技术，建立核酸适体生物传感界面及新型免疫传感界面，发展了高性能核酸适体生物传感技术及癌症标记物的高灵敏检测，为解决环境污染物、环境与食品监测、药毒物检测等相关重要问题提供了理论基础和解决方案。