基于生物燃料电池智能逻辑生物传感器的研究进展

基于生物燃料电池技术发展的智能逻辑生物传感器,具有智能化、装置一体化、不需外接电源即可反映多种目标物存在以及复杂样品中各种物质间关系等优点,可作为智能化装置应用于医学检测、诊断以及药物控释。重点综述了基于生物燃料电池发展的自供电式逻辑生物传感器的工作原理,及其近五年应用于体内环境生理活性物质复杂关系分析等方面的研究进展,并对今后的研究趋势进行了展望。     

生物燃料电池酶电极的研究进展

综述了生物燃料电池酶电极的研究进展,尤其是近年来在氧化还原酶的种类、电子介体电极、直接电子传递电极以及固定化酶等方面的研究成果。从提高生物燃料电池的转换效率出发,分析各因素对酶电极性能的影响,包括针对不同底物燃料使用相应的氧化还原酶实现电极之间的电子传递、小分子或聚合物中介体存在下提高电流密度、导电聚合物等修饰电极对直接电子传递效率的贡献,以及物理或化学的酶固定化方法增加酶的稳定性等。因此采用新材料及新工艺构筑酶电极,最大程度上保持酶的活性,提高载酶量及电子传递效率,将成为该领域未来的发展方向。     

纳米材料在生物燃料电池中的应用

酶生物燃料电池的寿命短以及能量密度低都与酶的稳定性、电子迁移速率和酶载量相关。采用纳米粒子、纳米纤维和介孔介质作为酶固定化的支持物,由于纳米材料巨大的表面可以增加酶载量和促进反应的发生,从而提高生物燃料电池的能量密度。将纳米材料应用于酶生物燃料电池的酶催化剂的固定,在完善电池性能上具有很大的发展潜力。     

铜在无酶生物传感器的应用进展

本文重点总结了近五年来铜在无酶生物传感器的发展状况,并就其发展趋势作了展望。     

微生物燃料电池传感器在水质毒性监测中的应用与发展

微生物燃料电池传感器是一种将微生物水处理与电化学传感相结合的新型分析检测技术,具有无需外加电源和信号转换装置即可实现自发连续监测的特点,在水质在线监测方面表现出巨大的应用前景。文中从微生物燃料电池传感器的工作原理入手,主要关注该技术在水体毒性检测领域的研究进展,重点解析了单/双室反应器构型和恒定外阻/恒定阳极电势运行模式的优势和不足,概述了微生物燃料电池传感器正常运行所需的最适溶解氧(DO)、温度以及溶液pH这些环境条件。进而着重介绍了响应时间、检出限、恢复速率以及信号重现性这些反映传感器灵敏度和稳定性的重要指标,探讨了优化传感器构型和运行模式、缩短水力停留时间、提升微生物活性对上述指标的积极影响,旨在获得提升微生物燃料电池传感器在毒性监测方面性能的有效方法,展望该技术在水质监测领域的前景及发展方向.     

微生物燃料电池的研究应用进展

微生物燃料电池是利用微生物作为催化剂,氧化分解生物质同时输出电能的一种新装置,因其可将生物质中化学能直接转化为电能,可获得更高的能量转化效率,是未来缓解能源和环境问题的有效途径,引起了科研工作者的广泛关注。本文结合近几年微生物燃料电池的发展,综述了产电微生物种类、电池材料及其改性、反应器的放大以及微生物燃料电池应用方面的研究进展,分析了该领域未来发展的主要方向及面临的问题,指出筛选和诱导产电菌对不同有机底物的耐受性,开发高效价廉的电极材料以及构建易于放大的电池模式,是微生物燃料电池未来研究的重点。在此基础上,应该着重于反应器放大,深入研究其在废水处理、产氢、微生物电化学合成以及传感器方面的应用,确定其实际应用的相关参数和模型,为微生物燃料电池早日实际应用打下坚实基础。     

生物传感器中酶的固定化方法

根据生物传感器及酶的特性,介绍了酶的固定化方法,比较了各种固定化方法的优劣.     

电流型固定化酶生物传感器的研究进展

酶的固定化技术在生物传感器中应用取得了飞速的发展,本文对其研究进展进行了评述,并介绍了明胶在固定化酶生物传感器中应用的现状。     

微生物燃料电池及其应用研究进展

简单叙述了微生物燃料电池(MFC)的基本结构及运行原理,从MFC的阳极微生物、阴极结构等方面介绍了MFC的发展现状和研究重点,分析了MFC在替代能源、生物传感器和开发新型水处理工艺等方面的应用前景,指出进一步的研究重点应放在改善电极电化学性能、提高电池输出功率密度和降低电池成本等方面。     

基于碳纳米管修饰电极的酶生物传感器研究进展

文章综述了基于碳纳米管修饰电极的酶生物传感器研究进展,介绍了碳纳米管修饰电极的发展及基于其的酶生物传感器;重点介绍了此类传感器在环境农药分析与生命科学分析中的应用。     

酶法生物燃料电池的研究进展

酶法生物燃料电池对能量转换有许多积极的贡献,包括可更新的催化剂、燃料的多样性及室温下的操作能力,但是酶法生物燃料电池仍然被许多条件限制。文章综述了生物燃料电池的研究进展,并着重介绍了酶生物燃料电池的进展状况,提出了酶法生物燃料电池有效发展的限制性因素,找到了一种有效解决三维电极结构的方法。     

自组装技术及其在生物传感器中的应用研究

构造高度有序性和重复性的生物分子薄膜是提高生物传感器检测性能的关键,自组装膜以其原位自发形成、热力学稳定、制作方便简单、对基底材料形状要求低、可人为地通过合成来设计分子结构和进行分子剪裁等特点,应用于构筑电化学酶传感器,引起了广泛的关注。分析了自组装膜形成的原理,介绍了自组装技术在电极表面固定酶的方法,综述了自组装技术在生物传感器中的应用,展望了自组装技术应用的发展趋势。     

基于碳纳米管修饰电极的酶生物传感器研究进展

本文综述了基于碳纳米管修饰电极的酶生物传感器研究进展,介绍了碳纳米管修饰电极的发展及基于碳纳米管修饰电极的酶生物传感器的检测原理及分类;重点介绍了此类传感器在环境农药分析与生命科学分析中的应用。     

生物传感器应用与发展

生物传感器发展迅速。阐述了生物传感器在空间生命科学、食品工业、环境监测和发酵工程等领域的应用,并阐述了生物传感器、仿生传感器、生理传感器的研究发展。     

小球藻生物阴极型微生物燃料电池的基础特性

利用自行设计的阴极管状光生物反应器式微生物燃料电池(MFC)作为实验模型,考察了阴极室投加小球藻后不同光暗周期下电池的产电、阴极溶氧及阴极藻的生长情况. 结果表明,阴极投加小球藻后,电池产电性能明显提高,光暗间歇组最大功率密度为24.4 mW/m2,持续光照组最大功率密度为27.5 mW/m2. 阴极溶氧及电化学分析证实溶氧是影响电压变化的主要因素,持续光照组溶氧较稳定,但比光暗间歇组光照阶段溶氧水平低;MFC阴极室培养小球藻不会对其造成毒害,光暗间歇时小球藻生长较好. 运行小球藻生物阴极型MFC采用光暗间歇培养较好,并可适当延长光照时间.     

金属纳米颗粒的制备及其在酶生物传感器中的应用研究

近年来，金属纳米颗粒的制备研究引起了人们的广泛兴趣．与相应的块体材料相比，金属纳米颗粒具有独特的化学和物理性质，可应用于电学、催化、磁性材料、光催化、生物染色剂、药物输送等许多领域．其中，传感器是纳米颗粒最有前途的应用领域之一．传感器的微型化是传感器发展的主要研究方向，     

生物阴极型微生物燃料电池脱氮研究进展

在分析总结微生物燃料电池(MFC)脱氮原理的不同观点基础上,重点分析了碳氮比、溶解氧、pH值、外阻和温度等因素对MFC脱氮及产电性能的影响,介绍了MFC脱氮工艺的单室、双室及三室结构,阐述了MFC脱氮未来需解决的问题及发展方向。