基于柱芳烃功能化金纳米材料和花状BiOBr异质结的构筑及其对咖啡酸的光催化

摘要

目的:本研究通过水热法合成了花状溴氧化铋(BiOBr)和金纳米粒子(Au NPs),利用超声复合法制备Au@WP5 (水溶性柱[5]芳烃)功能化BiOBr复合材料(Au@WP5/BiOBr),将其应用与对咖啡酸的超灵敏性检测。在可见光照射下,Au@WP5/BiOBr检测咖啡酸时有显著的光电流响应,这主要是由于在可见光照下WP5和咖啡酸之间的主客体络合可提高咖啡酸分子在Au@WP5/BiOBr上的吸附,Au NPs产生的局域表面等离子效应(LSPR)、BiOBr产生的光生空穴可以加速咖啡酸分子的氧化,同时产生的高浓度的高能载流子既可以抑制电子–空穴对的复合又能提高氧化峰电流,最终实现对咖啡酸的超灵敏性检测。该光电传感器检测咖啡酸时的浓度范围在1.74~190 μmol/L之间,检出限为0.58 μmol/L,表明Au@WP5/BiOBr对咖啡酸具有较好的催化效果。该光电化学传感器具有高效、响应迅速和重复性好等优点,对酚类化合物的检测具有重要意义,在生物小分子光催化方面具有广阔的应用前景。