一区论文应用案例 · 前沿专题型

2D/2D CoAl LDH/g-C3N4 异质结驱动信号放大的设计:氧氟沙星光电配体传感器的制备和分析

该研究发表于 Sensors and Actuators: B. Chemical（2022），使用 XH-700MF、XH-700MF 开展 光电化学传感、抗生素环境监测 研究，关键结果包括标准加入法测得回收率 97.5%；标准加入法测得回收率 101%。

查看 DOI 返回论文库
论文编号 469
应用方向 光电化学传感、抗生素环境监测、二维异质结材料、适配体分析
关键结果 标准加入法测得回收率 97.5%
核心条件 温度 550 ℃ / 120 ℃ / 60 ℃
论文编号
469
期刊
Sensors and Actuators: B. Chemical
影响因子
7.46
中科院分区
1 区
发表年份
2022
DOI
10.1016/j.snb.2021.131187
设备型号
XH-700MF XH-700MF
作者单位
江苏大学；江苏大学化学化工学院、能源研究所；苏州科技大学江苏省环境功能材料重点实验室、江苏省智能建筑节能重点实验室
Jiangsu University; School of Chemistry and Chemical Engineering, Institute for Energy Research, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China; Jiangsu Key Laboratory for Environment Functional Materials, Jiangsu Key Laboratory of Intelligent Building Energy Efficiency, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou 215009, China
研究方向
光电化学传感 抗生素环境监测 二维异质结材料 适配体分析

事实快照

  • 论文：2D/2D CoAl LDH/g-C3N4 异质结驱动信号放大的设计:氧氟沙星光电配体传感器的制备和分析
  • 设备：XH-700MF、XH-700MF
  • 期刊与分区：Sensors and Actuators: B. Chemical，中科院 1 区
  • 核心条件：温度 550 ℃ / 120 ℃ / 60 ℃；时间 2 h
  • 关键结果：标准加入法测得回收率 97.5%；标准加入法测得回收率 101%
  • 用途：可作为 光电化学传感、抗生素环境监测 的论文证据页。

研究摘要

作者针对水环境中 OFL 残留检测需求，开发了一种基于 CoAl layered double hydroxide/graphitic carbon nitride (CoAl LDH/g-C3N4) 二维/二维异质结构的光电化学适配体传感器。论文指出，紧密耦合的 2D/2D 结构能够在界面处形成大量高速电荷传输通道，缩短载流子传输距离，从而显著放大光电流信号并提升 PEC 性能。基于光生空穴对 OFL 的氧化作用，该传感平台实现了 1 × 10^-2~1 × 10^5 pmol L^-1 的宽线性范围和 3.4 fmol L^-1 的低检测限，同时具备良好的抗干扰能力和实际水样检测可行性。

研究背景与解决的问题

作者针对水环境中 OFL 残留检测需求，开发了一种基于 CoAl layered double hydroxide/graphitic carbon nitride (CoAl LDH/g-C3N4) 二维/二维异质结构的光电化学适配体传感器。

设备应用与实验条件

项目参数
温度550 ℃ / 120 ℃ / 60 ℃
时间2 h

关键结果

标准加入法测得回收率 97.5%
标准加入法测得回收率 101%
指标结果
标准加入法测得回收率97.5%
标准加入法测得回收率101%

机制/方法亮点

  • CoAl LDH 与 g-C3N4 构成紧密耦合的 2D/2D 界面，可形成更多电荷传输通道并缩短载流子迁移距离。
  • 异质结构促进光生电子和空穴的有效分离，降低界面复合概率，从而显著提升基底材料的 PEC 性能。
  • 适配体通过与 g-C3N4 的 π-π 共轭作用以及与 CoAl LDH 金属离子的相互作用稳定固定在电极表面。
  • 当 OFL 与适配体结合后，目标分子更难从电极表面脱附，并被光生空穴氧化，从而实现光电流信号的进一步放大。
  • 这种“异质结电荷放大 + 适配体特异识别 + 目标分子空穴消耗”的组合机制，共同支撑了高灵敏检测结果。

应用价值

  • 借助祥鹄 XH-700MF 完成 g-C3N4 两步煅烧制备，为二维异质结构筑提供稳定前驱体基础。
  • 通过 2D/2D CoAl LDH/g-C3N4 界面设计，实现更高效的电荷分离与光电流放大。
  • 将材料异质结放大机制与 OFL 适配体特异识别有效结合，兼顾灵敏度与选择性。
  • 检测下限达到 fmol/L 级，并完成实际河水样本验证，应用转化价值较强。

相关仪器推荐

UP-700 微波马弗炉
UP-700 微波马弗炉

常见问题

这篇论文使用了哪种设备？
本研究使用 XH-700MF、XH-700MF。
研究的核心发现是什么？
该研究发表于 Sensors and Actuators: B. Chemical（2022），使用 XH-700MF、XH-700MF 开展 光电化学传感、抗生素环境监测 研究，关键结果包括标准加入法测得回收率 97.5%；标准加入法测得回收率 101%。
该研究发表在哪个期刊？
发表于 Sensors and Actuators: B. Chemical，中科院 1 区。
引用信息
Design of 2D/2D CoAl LDH/g-C3N4 heterojunction-driven signal amplification: Fabrication and assay for photoelectrochemical aptasensor of ofloxacin
Sensors and Actuators: B. Chemical, 2022
DOI: 10.1016/j.snb.2021.131187