摘要
肿瘤转移是导致病人死亡的主要原因。为了提高治愈率，有必要对肿瘤标志物进行研究，因为它们可以反映肿瘤的发展和预后情况。近年来，新开发的光电化学(PEC)传感器由于其高灵敏度和低成本，已经成为肿瘤标志物分析领域最有前途的策略之一。本文设计制备了新型的In2S3@SnO2-HSHT以及基于SrTiO3-NCs/Cu2MoS4-HOs等纳米中空复合异质结材料用于光电化学检测系统，并构建光电化学免疫传感器，成功实现了对肺癌标志抗原(CYFRA21-1)和卵巢癌标志抗原(CA125)的灵敏检测，结果令人满意。本论文的具体工作内容如下: 第一章，绪论主要综述了光电化学的概念、电子迁移机理、常用的中空异质结材料的设计及光电化学的分析应用。 第二章内容，与充分刻蚀的MOFs材料相比，不充分刻蚀的MOFs材料由于其结构不成熟，往往表现出不理想的性能。在此，本章报告了一种新型的In2S3@SnO2异质结(In2S3@SnO2-HSHT)材料，该材料在高温水环境下稳定地合成，并具有优异的光电化学(PEC)性能，该材料采用简洁的水热合成方法，以未充分刻蚀的MIL-68作为自牺牲模板制备而成。与对照组和在高温水环境下充分蚀刻MIL-68合成的In2S3@SnC2异质结相比，以未充分蚀刻的MIL-68为模板合成的In2S3@SnC2-HSHT具更强的光收集能力，并由于其良好的中空结构而产生更多的光诱导电荷载体。因此，基于In2S3@SnO2-HSHT出色的PEC性能，建立了检测CYFRA21-1的PEC无标记信号关闭免疫传感器，显示出鲜明的选择性、稳定性和可重复性。这一新颖的策略采用了主流化学刻蚀方法所忽略的不充分化学刻蚀方法，解决了充分刻蚀的中空结构MOFs在后续高温水溶液反应条件下无法保持稳定性的难题，并进一步应用于光电化学领域中空异质结材料的设计。 第三章内容，以正八面体Cu2O为自牺牲模板，首次合成了空心正八面体Cu2MoS4(Cu2MoS4-HOs),并将其与类钙钛矿半导体材料SrTiO3复合，构建了新型的SrTiO3-NCs/Cu2MoS4-HOs异质结。和单组份对照组Cu2MoS4-HOs、SrTiO3-NCs相比，SrTiO3-NCs/Cu2MoS4-HOs异质结由于交错匹配能级使得光诱导生成载流子分离并抑制其复合从而拥有更强的光电流。与机械混合的SrTiO3/Cu2MoS4-PM以及SrTiO3-NCs/Cu2MoS4-NFs相比，中空结构为异质结提供了更强有力的光捕获能力，产生了更多的光生电子空穴对。基于SrTiC3-NCs/Cu2MoS4-HOs的PEC免疫传感器由于其优异的光电性能，显示出具有出众的抗干扰能力以及准确性。PEC免疫传感器在10-6-100U·mL-1的范围内呈现线性关系，其检出限为3.16×10-7U·mL-1(S/N=3)。PEC传感器还表现出令人满意的稳定性、突出的选择性以及重复性。在这项工作中，首次合成了空心正八面体Cu2MoS4,并将其与类钙钛矿半导体材料SrTiC3首次结合扩展了SrTiO3的应用，为合成双过渡金属二硫化物中空异质结提供了新的设计，以及形貌控制的思路，同时为光电化学领域提供了新的纳米材料。
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