Coreactant-free Electrochemiluminescence: ROS Generation via Upconversion Nanoparticles-Sensitized Inverse Opal TiO2 Photocatalysis under NIR Irradiation

化学 电化学发光 光子上转换 光催化 辐照 纳米颗粒 光化学 核化学 纳米技术 放射化学 催化作用 色谱法 离子 检出限 有机化学 物理 核物理学 材料科学
作者
Li‐Bang Zhu,Shou‐Nian Ding
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:97 (13): 7546-7554 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.5c01132
摘要

Conventional electrochemiluminescence (ECL) systems typically rely on coreactants, such as hydrogen peroxide or dissolved oxygen, to generate reactive oxygen species (ROS), which are essential for effective light emission. However, these coreactants are inherently limited by self-decomposition and solubility constraints, which can hinder the detection accuracy and light emission efficiency of ECL systems. In this work, we propose an innovative method that eliminates the need for coreactants by utilizing inverse opal TiO2 (IO-TiO2) coupled with upconversion nanoparticles (UCNPs) as a coreaction accelerator. By harnessing near-infrared (NIR) irradiation, UCNPs efficiently convert this light into ultraviolet (UV) light, stimulating IO-TiO2 to generate ROS through water oxidation. The generated ROS subsequently reacts with luminol anion radicals, producing robust ECL emission while eliminating interference from luminescence caused by coreactants. Electron paramagnetic resonance (EPR) results confirm the generation of hydroxyl (•OH), singlet oxygen (1O2), and superoxide anion radicals (O2•-) during the electrochemical water oxidation process, which ensured the feasibility of the experimental approach. To demonstrate the practical application of this method, human chorionic gonadotropin (HCG) was selected as a model analyte. This proposed ECL immunoassay exhibited high sensitivity and stability in detecting HCG, with a linear range of 4 pg/mL to 1 μg/mL and a low limit of detection (LoD) of 1.33 pg/mL (S/N = 3). This breakthrough offers a promising avenue for developing ECL systems that are more sensitive, efficient, and highly versatile, expanding the range of applications in bioanalysis and environmental monitoring.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
寒冷的如曼完成签到 ,获得积分10
6秒前
乐正怡完成签到 ,获得积分0
10秒前
林北bei完成签到,获得积分10
11秒前
科研菜鸟完成签到,获得积分10
15秒前
不甜的唐完成签到,获得积分10
16秒前
画龙点睛完成签到 ,获得积分10
17秒前
我要看文献完成签到 ,获得积分10
26秒前
单小芫完成签到 ,获得积分10
33秒前
活力雁枫完成签到,获得积分10
35秒前
西山菩提完成签到,获得积分10
41秒前
50秒前
50秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
50秒前
50秒前
byron完成签到 ,获得积分10
51秒前
Maestro_S发布了新的文献求助50
57秒前
笔墨纸砚完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我不是哪吒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Maestro_S完成签到,获得积分0
1分钟前
hhllhh发布了新的文献求助10
1分钟前
共享精神应助sofardli采纳,获得10
1分钟前
研友_西门孤晴完成签到,获得积分10
1分钟前
桐桐应助阖安采纳,获得10
1分钟前
loen完成签到,获得积分10
1分钟前
ccc1429536273完成签到,获得积分10
1分钟前
种下梧桐树完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LYH完成签到,获得积分10
1分钟前
hhllhh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
木卫二完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xdm完成签到,获得积分10
1分钟前
cdercder完成签到,获得积分0
1分钟前
柠檬普洱茶完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
sofardli完成签到,获得积分10
1分钟前
sofardli发布了新的文献求助10
1分钟前
xzhang55完成签到,获得积分10
1分钟前
丘比特应助xzhang55采纳,获得10
1分钟前
hahaha完成签到,获得积分10
1分钟前
白皮憨憨发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6436686
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251053
关于积分的说明 17551525
捐赠科研通 5494996
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898214
邀请新用户注册赠送积分活动 1874900
关于科研通互助平台的介绍 1716186