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High-Efficient Electrochemiluminescence of Au Nanoclusters Induced by the Electrosensitizer Cu2O: The Mechanism Insights from the Electrogenerated Process
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2021-07-12 , DOI: 10.1021/acs.analchem.1c01571 Xiaochun Zhu 1 , Xiaoli Zhang 1 , Ying Zhou 1 , Yaqin Chai 1 , Ruo Yuan 1
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2021-07-12 , DOI: 10.1021/acs.analchem.1c01571 Xiaochun Zhu 1 , Xiaoli Zhang 1 , Ying Zhou 1 , Yaqin Chai 1 , Ruo Yuan 1
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Herein, a novel Au nanoclusters/Cu2O (Au NCs/Cu2O) heterostructure exhibited exceptionally strong electrochemiluminescence (ECL) emission, in which the p-type semiconductor Cu2O was defined as the electrosensitizer to provide the electrogenerated holes for rapidly transferring the electrogenerated hot electrons of Au NCs. Thus, the fast charge transfer of Au NCs/Cu2O was achieved by the electrosensitizer compared to the sluggish one via intramolecular covalent bond charge transfer of traditional Au NCs, resulting in a greatly higher ECL efficiency (63.8%) than that of pure Au NCs (2.7%) versus the standard [Ru(bpy)3]2+. It solved one main challenge of electrochemiluminophore-based metal NCs: high efficiency with energic charge-transport kinetics. As a proof of concept, Au NCs/Cu2O was successfully employed in an ultrasensitive ECL biosensing platform for determining the biological antioxidant glutathione with a limit of detection (LOD) as low as 6.3 pM. The heterostructure as an ECL emitter is a very promising start for guiding the rational design of efficient electrochemiluminophores in intense light-emitting devices and high-definition ECL imaging.
中文翻译：
由电敏剂 Cu2O 诱导的 Au 纳米团簇的高效电化学发光：来自电生成过程的机制见解
在此，一种新型的 Au 纳米团簇/Cu 2 O（Au NCs/Cu 2 O）异质结构表现出异常强的电化学发光（ECL）发射，其中 p 型半导体 Cu 2 O 被定义为电敏剂，以提供快速的电生空穴。转移 Au NCs 的电生热电子。因此，与通过传统Au NCs的分子内共价键电荷转移缓慢的电敏剂相比，电敏剂实现了Au NCs/Cu 2 O的快速电荷转移，导致比纯Au的ECL效率高得多（63.8%） NCs (2.7%)与标准 [Ru(bpy) 3 ] 2+. 它解决了基于电化学发光团的金属 NC 的一个主要挑战：高效率和能量电荷传输动力学。作为概念证明，Au NCs/Cu 2 O 成功用于超灵敏 ECL 生物传感平台，用于测定生物抗氧化剂谷胱甘肽，检测限 (LOD) 低至 6.3 pM。作为 ECL 发射器的异质结构是指导强发光器件和高清 ECL 成像中高效电化学发光体的合理设计的一个非常有前景的开端。
更新日期：2021-07-27
中文翻译：
由电敏剂 Cu2O 诱导的 Au 纳米团簇的高效电化学发光：来自电生成过程的机制见解
在此，一种新型的 Au 纳米团簇/Cu 2 O（Au NCs/Cu 2 O）异质结构表现出异常强的电化学发光（ECL）发射，其中 p 型半导体 Cu 2 O 被定义为电敏剂，以提供快速的电生空穴。转移 Au NCs 的电生热电子。因此，与通过传统Au NCs的分子内共价键电荷转移缓慢的电敏剂相比，电敏剂实现了Au NCs/Cu 2 O的快速电荷转移，导致比纯Au的ECL效率高得多（63.8%） NCs (2.7%)与标准 [Ru(bpy) 3 ] 2+. 它解决了基于电化学发光团的金属 NC 的一个主要挑战：高效率和能量电荷传输动力学。作为概念证明，Au NCs/Cu 2 O 成功用于超灵敏 ECL 生物传感平台，用于测定生物抗氧化剂谷胱甘肽，检测限 (LOD) 低至 6.3 pM。作为 ECL 发射器的异质结构是指导强发光器件和高清 ECL 成像中高效电化学发光体的合理设计的一个非常有前景的开端。
京公网安备 11010802027423号