基于多层纳米膜的催化发光传感器研究

纳米催化（化学）发光传感器在识别和测定挥发性有机污染物方面性能优异,有关研究近几年发展很快。进一步研究高选择性的能够识别超低含量气体分子的催化发光传感器仍是二十一世纪的研究热点。本课题提出一种设计催化发光传感器催化膜的新思路：设计由不同金属氧化物或由金属与金属氧化物纳米材料组成双层或多层催化薄膜。而到目前为止催化膜的设计均为组成一致的单层膜(涂层)。由于多层超薄膜的膜层之间可能产生交互作用,引起膜表面物质的结构或电负性较对应的单层膜发生改变,而使气体分子在通过催化膜表面时发生的催化发光的反应类型和程度得到改变。这种新的尝试有可能发展较单层催化膜性能更好的催化发光体系,在学术和实际应用上有重要意义。本课题将重点研究多层膜与对应单层膜的结构差异及由此引致膜的催化发光性能发生改变之间的内在联系，总结一般规律,为今后设计可根据人们检测目标调控催化膜功能特性的气体传感器奠定基础。

传感器催化膜的组成结构对其催化活性的影响的研究很重要。本课题研究了纳米催化膜的组成结构与传感器催化发光性能之间的关系。通过对纳米催化膜的组成结构用各种表征手段进行深入研究, 发现薄膜基底与薄膜之间存在交界层,对薄膜的催化活性有直接影响。相关纳米催化膜的文章在《Microchimica Acta》等刊物上发表。项目组还取得两个重要的研究成果：建立了一种基于密闭室催化发光的单传感器体系,可以鉴别药物真伪及气体纯度;建立了一种基于两个传感元件即可识别不同气体的新方法。两篇论文均发表在《Anal. Chem.》刊物上。本课题共发表相关研究论文10篇（其中SCI收录8篇,EI收录1篇,2篇影响因子大于5）。获得发明专利授权1项,受理1项。研究成果已经超过了预期发表研究论文6-8篇,申请1-2项专利的目标。本课题研究成果对催化发光传感器的发展具有积极意义。