电化学发光（Electrochemiluminescence,ECL）是一种由电化学方法激发而产生的化学发光,是电化学和化学发光结合的分析方法。ECL分析法无需激发光源、免受杂散光干扰,具有设备易组装以及便于操作等优势,并在实际应用中表现出较好的灵敏度和选择性。因此,基于该分析方法的检测技术在食品、医学、环境等相关领域得到了广泛应用。随着对光电领域研究的不断深入,人们合成了多种具备性能优异的纳米材料。本文主要研究了两种不同钙钛矿纳米材料的ECL性质,探究了在共反应促进剂作用下的ECL信号放大策略,建立了一种基于石墨相氮化碳（g-C₃N₄）的单发光体比率ECL测定Cu²⁺的方法并应用于ECL免疫分析中。具体研究内容如下:1、混合单价阳离子钙钛矿纳米晶的可调节ECL特性在制备CsPbBr₃钙钛矿型纳米晶体（NCs）的过程中,用Rb⁺取代部分Cs⁺,得到一系列Rb_xCs_1-xPbBr₃ NCs。通过连续注入空穴产生不同的电荷态自由基后,可观察到一个湮灭型的ECL,表明所制备的Rb_xCs_1-xPbBr₃ NCs处于富电子状态。以N,N-二丁基乙醇胺为共反应剂,这些纳米晶可激发出阳极ECL,ECL发光峰的半峰宽在26³4 nm,具有可调控的ECL特性。随着Rb⁺浓度的增加,ECL光谱逐渐蓝移,当x值从0增加到0.8,ECL发射峰从512 nm移动到468 nm,峰电位由1.25 V正移到1.80 V。在Rb_xCs_1-xPbBr₃ NCs中,Rb_0.2Cs_0.8PbBr₃ NCs具有最强的ECL强度、荧光强度和荧光寿命,显示出可调节特性。Rb_0.2Cs_0.8PbBr₃比CsPbBr₃ NCs具有更长的PL寿命、更高的PL和ECL强度。由此可见,用混合的单价阳离子也可以调控钙钛矿基纳米晶的ECL性质。2、TiO₂纳米粒子及碳纳米管增强CH（NH₂）₂PbBr₃ NCs水相ECL以三正丙胺为共反应剂,钙钛矿纳米材料CH（NH₂）₂PbBr₃ NCs在水相中有较强的阳极ECL信号。将TiO₂ NPs与CH（NH₂）₂PbBr₃ NPs修饰在电极上或者将TiO₂ NPs分散于支持电解液中,均能增强CH（NH₂）₂PbBr₃ NPs的阳极ECL强度,最大增幅达4.8倍,表明TiO₂NPs是CH（NH₂）₂PbBr₃ NPs的阳极ECL的促进剂。将CNTs与CH（NH₂）₂PbBr₃ NPs混合修饰GCE,可以降低电极的阻抗,提高ECL信号强度,最高提升倍数为10.4倍。当在TiO₂NPs和CNTs的共同作用下,CH（NH₂）₂PbBr₃ NCs的ECL强度最高可增强17.6倍。基于多巴胺对CH（NH₂）₂PbBr₃ NCs-TiO₂ NPs-CNTs-|GCE阳极ECL的猝灭作用,将该体系应用于多巴胺的检测,其线性范围为0.003-10μM,检测下限为2.9 nM。3、基于单发光体g-C₃N₄的比率ECL法用于甲胎蛋白的超灵敏检测比率ECL方法具有良好的自矫正能力,有利于提高ECL信号的稳定性,但通常需使用两种ECL发光体,不仅电极制备过程复杂,而且因为两种发光体之间所存在的差异,其比率ECL的矫正效率不及使用单ECL发光体构建的比率ECL传感器。但使用单ECL发光体构建的比率ECL传感器,受多种条件的限制,研究报道甚少。在该体系中,以多孔g-C₃N₄纳米片为ECL发光体,结合阳极溶出伏安法,建立了一种高灵敏比率ECL用于Cu²⁺的测定。其原理是先将Cu²⁺富集且电沉积至g-C₃N₄-CNTs-|GCE表面,此时单质Cu对g-C₃N₄的阴极ECL影响不大,其信号强度可作为比率ECL中的参比,然后施加0.6 V的方波电压6 s,将Cu氧化为Cu²⁺,由于所产生的Cu²⁺主要分布在g-C₃N₄-CNTs-|GCE的Helmholtz层中,从而大大提高了猝灭g-C₃N₄的ECL的效率。以恒电位法测得的(Cu²⁺)g-C₃N₄-CNTs-|GCE与（Cu）g-C₃N₄-CNTs-|GCE的ECL强度比值为信号指标,所建立的ECL方法,测定Cu²⁺的检测下限低至0.5 pM。以CuS NPs为标记物,对信号抗体进行标记。免疫识别后,将免疫复合物中的CuS NPs溶解,用所建立的比率ECL测定其中Cu²⁺浓度,可定量检测靶抗原的浓度。以甲胎蛋白为目标分析物,检测限为0.1 fg/mL。结果表明,该比率ECL方法使用单ECL体,可以消除电极制备条件和测量介质的差异对Cu²⁺测定的影响,联合电化学富集与生物金属化,能大幅度增强免疫分析的灵敏度。