纳米材料应用于氧化还原蛋白质直接电化学的研究进展

纳米材料在氧化还原蛋白质的直接电化学研究方面的作用越来越受到人们的关注。综述了近几年来国内外纳米材料在氧化还原蛋白质直接电化学方面的一些研究与进展。重点介绍和归纳了零维纳米材料、一维纳米材料、二维纳米材料、复合纳米材料的研究现状及在传感器上的应用,并总结了纳米材料应用于传感器的发展及所存在的问题。     

基于碳纳米材料的肾上腺素电化学传感器研究进展

肾上腺素(AD)作为一种神经递质在人体内扮演重要角色,其含量的高低直接影响人体身体健康,因此对AD进行快速检测具有重要的实际意义。其检测方法中电化学方法具有灵敏度高、检测速度快、操作简便的优点,因而构建性能优异的肾上腺素电化学传感器成为研究热点。为提高传感器的电化学性能,碳纳米材料被采纳作为修饰传感器的新型材料而广泛应用,取得了检测限低、灵敏度高并有希望应用于临床检测的巨大进步。本文从碳点、石墨烯、碳纳米颗粒等碳纳米材料出发,分析AD在电极表面的电氧化还原机制,对近年来基于碳纳米材料的肾上腺素电化学传感器制备方法及检测结果进行分类统计,并对今后的检测提出展望,以期获得更有效的肾上腺素电化学传感器。     

复合材料应用于无酶电化学生物传感器的研究进展

综述了近年来各种新型复合材料在无酶电化学生物传感器应用方面的研究与进展。重点介绍和归纳了离子液体、纳米材料(金属及其金属氧化物纳米材料、碳纳米材料、钙钛矿纳米材料)的研究现状及其在无酶电化学生物传感器上的应用,并对复合材料实际应用于无酶电化学生物传感器方面的未来发展及所存在的问题做了展望。     

纳米材料在电化学传感器检测抗生素中的应用进展

抗生素自发现至今,由于其可以阻碍细菌的生长,被广泛应用于预防和治疗细菌的感染疾病上。但是抗生素在畜牧业、农业等方面的滥用滥排导致抗生素污染,极大地威胁水源地的安全,导致细菌耐药性增强、给环境及人类健康带来重大的危害。因此,抗生素的检测近年来得到了广泛的关注,而大多抗生素都具有电化学活性。基于此,纳米修饰电极可以使抗生素在电解质中的电化学氧化或还原反应增强,从而促进其灵敏度的提高,使电化学传感器可以检测到各类抗生素。本文详细介绍了用于检测抗生素的各种纳米材料修饰电极的电化学传感器及其性能。最后,讨论了纳米材料电化学传感器在抗生素检测中面临的挑战和发展前景。     

非酶纳米电化学传感器用于有机磷农药残留物 检测综述

近年来,非酶纳米电化学传感器检测有机磷农药的研究受到广泛关注。非酶纳米电化学传感器具有检测成本低、操作方便、灵敏度高、响应快速等优点。碳纳米材料、纳米金属颗粒、纳米金属氧化物和纳米导电聚合物及其复合材料的出现,大大提高了有机磷农药电化学传感器的性能。随着纳米技术的出现,在合成纳米材料用于分析物特异性检测方面取得了进展,这些材料可用于构建高特异性、强选择性和经济有效的电化学传感器,以取代其他分析技术。鉴于各类纳米材料新结构的重要性,对非酶纳米电化学传感器领域的最新研究进展进行综述,并重点介绍纳米复合材料在有机磷农药检测中的应用。     

利用纳米材料制备葡萄糖传感器的研究进展

纳米材料由于具有大的比表面积、良好的生物兼容性等优点,在葡萄糖传感器领域得到了广泛应用。综述了不同纳米材料在制备电化学葡萄糖生物传感器领域中应用的研究进展。探讨了该研究领域存在的问题,并展望纳米材料在制备电化学葡萄糖生物传感器中未来发展趋势。     

零维、一维、二维无机纳米材料催化还原CO_2研究进展

CO_2是温室气体的主要成分,但也是可被利用的潜在碳能源。主要介绍了近年来丰富的纳米材料包含零维、一维、二维无机纳米材料催化还原CO_2的研究现状。综述了不同课题组采用零维、一维、二维纳米结构进行催化还原CO_2,从材料结构、催化性能以及基本反应机理等方面进行分析和评述,分析总结不同维度的纳米材料各自的优势。最后对CO_2催化还原研究的发展方向和应用前景进行了展望。     

匕学还原法制备石墨烯及其应用研究进展

文章综述了氧化石墨烯的制备方法,化学还原氧化石墨烯的方法以及其在纳米材料领域中的应用,重点阐述了还原石墨烯所用的各种还原剂以及其在气体传感器、透明电极、超级电容器、有机太阳能电池等领域中的应用,展望了石墨烯材料未来的发展趋势。     

Au-Pt纳米颗粒/石墨烯-纤维素微纤维复合电极的制备与电化学性能

石墨烯和金属纳米是优异的导电纳米材料,为构建具有高效活性表面积的电化学传感界面,以玻碳电极作为导电基底,采用滴涂法结合一步电沉积成功制备了Au-Pt纳米颗粒/还原氧化石墨烯-纤维素微纤维(Au-Pt NPs/RGO-CMF)复合材料。SEM、原子力显微镜(AFM)、EDS和拉曼光谱分析表明,Au-Pt纳米颗粒均匀分布在RGO-CMF的薄层上,同时实现了氧化石墨烯(GO)还原为RGO。以铁氰化钾作为氧化还原探针对界面的电化学性质进行研究,在优化的实验条件下(循环伏安法电沉积:电位为?1.2~0 V,周期为20,电解质pH值为6,滴涂GO-CMF体积为8 μL),得到Au-Pt NPs/RGO-CMF复合材料的高效活性表面积(3.54 cm2)远远优于裸玻碳电极(1.52 cm2)。表明构建界面具有高的电催化活性,为传感器的进一步应用提供理论支持。      

纳米材料过氧化物模拟酶在比色分析及电化学传感器中的应用

纳米材料模拟酶与天然酶相比,稳定性好,反应活性较高,易于对各类功能分子或蛋白质等进行修饰和标记,能够方便地应用于生物分析检测中.近几年,国内外的研究人员制备出各种各样的新型纳米材料模拟酶用于过氧化氢、葡萄糖、癌症标志物的检测.简要总结了近年来国内外磁性纳米粒子、金属纳米粒子、纳米合金等纳米材料模拟酶在比色分析及电化学传感器中应用的研究进展.     

离子液体与纳米材料协同电催化的新型生物传感器研究进展

离子液体具有良好的离子导电性、较高的热稳定性和化学稳定性、宽的电位窗口和液态温度范围等特点,已被广泛应用于电化学生物传感器的研究。纳米材料由于其量子尺寸效应和表面效应,可以有效地提高化学或生物传感器的性能。本文主要就近年来基于纳米材料和离子液体复合材料修饰的电化学生物传感器方面进行介绍并对该领域的发展作一展望。     

基于碳纳米管的生物传感器研究进展

近年来,纳米材料得到广泛研究与应用,将纳米材料应用于生物传感器可以较大地提高传感器的响应性能,具有特殊结构的一雏纳米材料--碳纳米管为生物传感器的发展开辟了广阔的前景.综述了碳纳米管修饰电化学生物传感器研究中的最新进展,对基于碳纳米管的酶生物传感器、免疫传感器、DNA生物传感器的制备方法、优缺点进行了评述,并展望了碳纳米管修饰生物传感器研究的发展方向.     

黑磷在离子电池中的应用研究进展

新型纳米材料黑磷呈二维折叠层状结构,具有独特的光电特性,其理论容量大、载流子迁移率高、氧化还原电位低、带隙可调,在电化学储能、光催化制氢、癌症靶向治疗等领域应用前景广阔。尤其是在电化学储能领域,因其高达2 596 mAh/g的理论比容量,已被作为锂离子电池与钠离子电池的负极材料得到了广泛的应用,是可充电电池理想的负极材料之一。综述了黑磷在离子电池领域的应用,旨在为后续黑磷的结构设计奠定基础,为储能领域蓬勃发展铺平道路。     

聚吡咯在组织工程中的应用

近年来随着高分子材料在生物医学领域研究的深入，导电高分子以其特有的化学和物理性质，受到国内外学者的广泛重视。导电聚吡咯(PPy)在空气中稳定，导电性较高．能可逆氧化还原且无细胞毒性。PPy在生物医学领域的应用包括生物传感器、用于粘附蛋白质或DNA的基质及电化学控制释放药物的电极等。本文主要简述了PPy在组织工程中的应用。     

碳材料在色素电化学传感中的研究进展

偶氮类色素因其着色力强、价格低廉等优点而作为食品添加剂并被广泛应用于食品行业之中.《中华人民共和国食品添加剂卫生使用标准(GB 2760)》明确指出各类食品中的色素严禁超范围和超剂量使用.电化学检测方法具有灵敏度高、检测速度快、操作简便的优点,因此构建性能优异的电化学传感器在偶氮类色素快速检测应用中具有重要意义.其中,基于碳纳米材料修饰的电化学传感器在色素检测中具有重要影响.本文从功能化石墨烯、金属有机框架、多孔碳等碳基纳米材料出发,总结了近年来碳基修饰的电化学传感器在偶氮类色素检测中应用的研究进展,分析对比了各种碳材料的结构性能、制备方法及应用,并对功能碳纳米材料及电化学传感器的发展进行了展望,为高灵敏的新型偶氮类色素电化学传感器的开发提供研究基础.     

SnO2纳米片阵列的制备及其在新能源器件领域的研究

SnO_2纳米片阵列作为一种具有独特介孔结构的三维纳米材料,不仅具备SnO_2纳米片具有大的比表面积,规则有序的孔道结构,狭窄的孔径分布特点,其三维立体结构也提高了材料的电化学性能,具有极好的导电、氧化和催化性能,是理想的储能电池电极材料和生物传感器的检测材料。综述以各种制备高质量,大比表面积SnO_2纳米片阵列的方法及其在新型能源器件方面的应用现状为主,并对其未来发展趋势进行了展望。     

功能纳米材料应用于电化学新冠病毒生物传感器的研究进展

新冠疫情暴发对全球公共卫生构成了巨大威胁,病毒的快速、准确诊断对新冠疫情防控具有至关重要的作用。近年来,以纳米材料为基础的电化学传感技术在快速、高灵敏度/高特异性分子诊断方面显示出巨大的潜力。本文简要介绍了新型冠状病毒（SARS-CoV-2）的结构特征及常规检测方法,总结了电化学生物检测相关传感特点和机制。在此基础上,详细评述了金纳米材料、氧化物纳米材料、碳基纳米材料等为基础的电化学传感器用于快速、准确检测新冠病毒的研究进展。最后,展望了基于电化学传感技术在未来生物分子诊断中的应用。     

石墨烯复合材料在金属离子传感器中的应用进展

石墨烯因其独特的物理和电学性能而得到广泛关注。石墨烯基纳米材料也因其独特的性能,如高的比表面积,高的电子流动性和超低的电子噪音而被用于高性能的传感器。石墨烯/氧化石墨烯基纳米材料用于快速灵敏地检测对环境和人类健康有潜在威胁的重金属离子具有广阔的前景。本文综述了采用石墨烯和氧化石墨烯基纳米材料用于电化学检测重金属离子的最新进展。     

二维纳米材料在柔性压阻传感器中的应用研究进展

随着柔性压力传感器在可穿戴电子设备、电子皮肤等领域的快速发展,研究制备高灵敏度、低检测限、宽感应范围的高性能柔性压阻传感器成为一种必然趋势.为了获得高性能的柔性压阻传感器,需要在导电敏感材料的选择和传感器微纳结构的设计上进行一系列的创新.二维纳米材料凭借其独特的结构和优异的性能,成为柔性压阻传感器导电敏感材料的良好选择.本文综述了几种类型的二维纳米材料压阻传感器,介绍了二维纳米材料柔性传感器的微纳米结构的创新及发展,最后针对当前研究面临的问题提出了解决方法并对其今后的发展方向进行了展望.     

石墨烯纳米复合材料合成及其在光催化氧化降解和还原制备氢能中应用的研究进展

石墨烯因独特的二维纳米结构和优良的物理化学性能已经成为近年来纳米材料研究的热点领域之一。作为一类新型的碳基材料,石墨烯纳米复合材料已经广泛地应用于多相光催化的诸多方面。对石墨烯纳米复合材料的制备、光催化还原制氢原理、光催化氧化染料降解原理、光催化活性的主要影响因素、石墨烯纳米复合材料在光催化氧化污染物降解、光催化还原制氢以及CO2还原制甲醇中的应用等领域的最新研究进展进行了较系统的综述,对一些新的光催化反应以及反应机理进行了归纳总结,提出了石墨烯纳米复合材料存在的问题以及未来的发展方向。