无酶葡萄糖传感器研究进展

伴随着材料学科的不断发展,葡萄糖传感器在已有的几十年的研究发展基础之上又在无酶葡萄糖传感器研究领域不断拓展。该研究以近年来的实验与理论研究为基础,系统综述无酶葡萄糖传感器的研究进展,总结金属及其氧化物纳米材料、碳基材料、有机金属框架结构材料特点及其修饰电极对葡萄糖传感性能,并对无酶葡萄糖传感器的发展趋势进行展望,以期为构建高性能葡萄糖传感器提供参考。     

电化学无酶葡萄糖传感器研究进展

葡萄糖作为糖尿病临床诊断治疗的重要评价指标。无酶电化学传感器应用于测定葡萄糖含量具有重要的研究价值。本文综述近年来的无酶葡萄糖电化学传感器(NEG)的研究进展,对比多类NEG制备材料:贵金属及其纳米材料、过渡金属及其纳米材料、碳纳米材料的构建特点:选择性、线性范围、灵敏度、稳定性进行评述。探讨分析NEG的现状与趋势,为今后的NEG发展进行展望,可作为NEG传感器的构建思路参考。     

Co2NiO4@碳布复合电极的制备及其在葡萄糖传感器中的应用

为了获得传感性能优异的无酶葡萄糖传感器的电极材料,采用水热法在碳布(CC)表面原位生长纳米针状的前驱体,再通过热处理得到Co₂NiO₄纳米针状阵列,构建Co₂NiO₄@CC复合电极体系。采用XRD、SEM和BET对该复合电极材料进行物相、形貌与结构表征。在0.10 mol/L氢氧化钠溶液体系中,采用自主搭建的测试平台进行葡萄糖检测。结果表明：Co₂NiO₄@CC电极对葡萄糖表现出较高的灵敏度29.72μA/(mM·cm²)和良好线性响应0.01 mol/L～11.50 mmol/L;根据信噪比S/N=3,计算出检测限为1.65 mol/L,并且表现出良好的重复使用性和选择性。本文为复合型无酶葡萄糖传感材料的研究提供了新的设计思路。     

基于过渡金属的葡萄糖无酶电化学传感器研究进展

葡萄糖传感器广泛应用于食品工业中,在发酵生产、饮料调配、乳制品生产等过程对葡萄糖含量有严格控制,因而构建葡萄糖快速检测新方法有重要意义。由于过渡金属传感材料具有响应迅速,灵敏度高,稳定性好,成本低等特点,其在葡萄糖无酶电化学传感器领域显示出独特的优势,因此,该研究以近年来的实验和理论研究为基础,系统地综述了过渡金属葡萄糖无酶传感器的研究进展。通过总结铜（Cu）、镍（Ni）、钴（Co）和锌（Zn）等过渡金属纳米结构的特点及其氧化物在碱性条件下对葡萄糖的传感机制,以及电沉积法及其他修饰电极制备方法,以期为高性能葡萄糖传感器的构建提供参考。该综述特别强调了揭示过渡金属对葡萄糖的电信号增敏机制的重要性,以实现按需设计,扩大过渡金属传感器的应用范围。     

基于镍基碱式碳酸盐修饰电极的无酶葡萄糖电化学传感器构建

在碳纸基底上采用一步水热法原位生长过渡金属镍基碱式碳酸盐（Ni-CHs）,构建高灵敏度和选择性的无酶葡萄糖传感器。利用X射线衍射、扫描电子显微镜对材料进行物相鉴定和形貌表征。采用循环伏安法和时间-电流曲线评估传感器的性能。结果表明,Ni-CHs/CP在0.5 V的低电势下对葡萄糖具有最佳检测能力,传感器的氧化峰电流在葡萄糖浓度为0.95 μmol/L～2.623 mmol/L范围内呈现良好的线性关系,相关系数为0.998,检出限为0.31 μmol/L（RSN=3）,响应时间为3.5 s。此传感器具有良好的稳定性并成功用于实际样品的检测,加标回收率在95.65%～105.56%之间。     

一种基于铟锡掺杂氧化镍材料的高灵敏度无酶电化学葡萄糖传感器

以泡沫镍为基底通过一步法原位生长氧化镍,同时加入铟离子与锡离子,制备了高灵敏度无酶葡萄糖传感器敏感电极复合材料In-Sn@NiO。X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)测试结果证明,氧化镍表面存在铟元素与锡元素。扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)结果表明,掺杂铟离子与锡离子后,氧化镍表面形貌由较为致密的片状堆叠结构变成了垂直生长的纳米柱结构,结构更有利于表面粒子传输。电化学测试结果显示,掺杂后电极对葡萄糖的响应得到了显著的改善,最高灵敏度达到了91.9 mA/(μmol·L~(-1)·cm~2),检测限为0.02μmol/L。     

聚硫堇修饰的一次性葡萄糖生物传感器的研制

研制了一种用于食品中葡萄糖快速检测的一次性电化学酶传感器。通过循环伏安法将电子媒介体硫堇电聚合在丝网印刷碳(SPCE)电极上,然后用壳聚糖二氧化硅溶胶凝胶包埋葡萄糖氧化酶,涂布于已修饰硫堇的丝网印刷碳电极表面,制成了新型葡萄糖生物传感器。实验表明该传感器响应快、灵敏度高、稳定性好,在对葡萄糖测定中表现出良好的响应特性,并具有抗柠檬酸、抗坏血酸、苯甲酸钠、蔗糖、果糖等干扰的特点。在葡萄糖浓度为5.2×10-5～2.5×10-3mol/L,酶电极的响应电流的变化值与葡萄糖的浓度呈良好的线性关系,线性方程为Y=0.049 01+2.729 32x,最低检出限为4.96×10-6mol/L。     

Pt-Pd/UCNTs无酶生物传感器的研制与葡萄糖检测的应用

研究了铂-钯/裂解碳纳米管(Pt-Pd/UCNTs)无酶生物传感器的研制及其对葡萄糖的电催化性能。扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和循环伏安法(CV)分析发现,沉积的Pt-Pd金属纳米粒子颗粒均匀,且很好地分散在UCNTs修饰电极的表面上;与UCNTs、Pd/UCNTs和Pt/UCNTs修饰电极相比,Pt-Pd/UCNTs复合修饰电极对葡萄糖氧化具有更强的催化活性(如催化响应快和催化电流大),对葡萄糖检测有更好的选择性。     

柔性传感器在智能服装中的应用

分析现阶段广泛运用在智能服装中的柔性压力传感器、柔性湿度传感器、柔性温度传感器和柔性气味传感器的作用,探讨柔性传感器在智能服装应用过程中所具备的优势及存在的弊端,提出针对现阶段柔性传感器存在缺陷的改善方法,并对其发展前景进行展望.柔性传感器在保护穿着者的身体健康与生命安全方面具有突出优势,其提高了健康监测领域的准确性、...     

柔性传感器在智能可穿戴中的应用研究进展

智能可穿戴是一项多学科综合交叉的新兴技术,作为其重要组成部分的柔性传感器受到各国研究院所、技术研发企业等的广泛关注。从智能可穿戴技术出发,以传感器物理感知性能为分类依据,综述了近5年柔性传感器的应用研究进展;归纳了目前智能可穿戴技术中柔性传感器在生理参数监测、动作监测以及环境监测领域的应用,以期推动智能可穿戴技术的发展。     

纺织基柔性力学传感器研究进展

针对纺织基柔性力学传感器成型构筑机理、传感响应原理、应用领域不明确、不清晰等问题,系统综述了近几年国内外纺织基柔性力学传感器的制备、性能及应用的研究,并分别分析了纺织基电阻式力学传感器、电容式力学传感器在人体运动、生命体征检测及人机交互等领域的应用优势。结果表明：一维纤维状传感器和二维织物传感器因其结构可变化性、组合可设计性等特点成为主要的纺织基传感器结构,传感器具有理想的线性度、迟滞性、重复性、灵敏度、稳定性等特性。高导电性、高弹性及回复性、高灵敏性和耐久性是纺织基柔性力学传感器的重要发展方向。     

纬编针织柔性传感器结构及其导电性能

为探讨纬编针织柔性传感器结构及其导电性能,通过将镀银纤维、不锈钢微丝、铜纤维、铜丝等5种导电纤维与粘胶及弹力锦纶/氨纶包芯纱在电脑横机上混织,用以制备纬编针织柔性传感器,并对所织柔性传感器进行不同纵行不同横列的导电性能测试。结果表明,所选导电纤维（金属丝）具有一定的可编织性;根据柔性传感器局部电阻实测数据,其规律与文献建立的电阻六角模型计算较为吻合,且同时适用于5种导电纤维试样,能更好的进行柔性传感器的理论分析;从而开发价格合理,性能优异的针织柔性传感器。     

纤维/纱线柔性电阻式应变传感器的研究进展

系统介绍纤维/纱线柔性电阻式应变传感器的传感机理和性能参数,详细阐述涂层法、熔融纺丝法或湿法纺丝法、结构设计法制备纤维/纱线柔性电阻式应变传感器的工艺特点及研究现状,展示纤维/纱线柔性电阻式应变传感器在可穿戴领域的应用,最后指出其在可穿戴领域应用中所面临的困难以及其未来的发展方向。     

导电复合纤维基柔性应变传感器的研究进展

为促进导电复合纤维在柔性应变传感器领域的应用,从导电材料和柔性基体的结合方式出发,对传感器的制备方法进行综述分析,其制备方法主要分为3类,包括导电材料/柔性基体匀质复合纤维、导电材料包覆柔性纤维和柔性基体包覆导电纤维.在此基础上,对3类导电复合纤维传感器的性能进行比较分析,总结了各导电网络的传感性能.分析发现纤维的形变...     

污泥水热炭化技术应用研究

利用水热炭化技术对大豆分离蛋白生产过程中的副产品污泥(黑泥、蛋白泥)及湿豆渣进行了脱水干燥实验。结果表明:大豆分离蛋白生产过程中的黑泥及蛋白泥的干燥脱水效果良好,含水率85%左右的黑泥及蛋白泥经水热炭化后泥水分离,经挤压脱水后含水率降为30%左右,泥中的有机物质保存比例高。该工艺达到了"无害化、资源化、减量化、稳定化"的要求,运行成本低,对外界环境情况、污泥的有机物质含量、含沙量等要求不高,为企业提供了一种全新的污泥处理工艺。     

水热法制备WO_3-MCM-41及其催化性能

通过水热法制备WO_3-MCM-41,结合X射线衍射、红外光谱、扫描电镜及X光电子能谱等分析手段对其成分和尺寸进行分析.结果表明,所制得的WO_3-MCM-41为大小均一的圆形颗粒,直径约为300nm.以催化过氧化氢氧化环己酮制备己二酸评价不同配比催化剂的催化活性.结果发现,当Si/W摩尔配比为1∶0.6,催化剂为2.5g,H_2O_2为40 mL时,己二酸产率可达51.6%.     

葡萄糖月桂酸酯的酶法合成与分离测定

研究了葡萄糖月桂酸酯的酶法合成与分离测定.以丙酮为溶剂,用Novozym435脂肪酶催化合成了葡萄糖月桂酸酯,经液质联用(LC-MS)分析,反应产物为葡萄糖单酯和二酯,没有三酯或其它多酯生成.实验并优化了薄层色谱(TLC)法分析葡萄糖月桂酸酯的展开剂条件,得到展开剂:甲苯:乙酸乙酯:甲醇:水=10:40:4.5:1.0(V/V/V/V),在此展开条件下,葡萄糖、葡萄糖单酯、二酯1和二酯2的Rf值相差均较大,分别为:0.098、0.51、0.85和0.97.用此展开剂作为流动相,采用硅胶柱层析分离葡萄糖月桂酸单酯,经高效液相色谱(HPLC)蒸发光散射检测(ELSD)和液质联用(LC-MS)鉴定,证实分离得到高纯度的葡萄糖月桂酸单酯.     

静电纺碳纳米管电阻式柔性湿度传感器的制备及其性能

为制备灵敏度高的柔性湿度传感器,以更适合可穿戴使用场景,提出以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为柔性衬底,在其上制作叉指电极,然后以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和多壁碳纳米管(MWCNTs)为原料制备溶液,通过静电纺丝技术将MWCNTs/PVP沉积在柔性PET衬底上制成柔性湿度传感器.借助扫描电子显微镜对薄膜的微观结构进行表...     

微生物传感器在食品分析中的应用

微生物传感器是以活体微生物细胞为感应元件, 感应需要测定的靶标物质浓度并按照一定规律转换为可识别信号的检测装置。早期的微生物传感器以微生物测定和微生物电极的形式出现, 近年来随着分子生物学和合成生物学技术的进步, 基因工程类微生物传感器迅速发展, 并且由于其成本低、使用便捷、功能扩展性强等优势, 使其在食品安全领域具有良好的应用潜力。本文介绍了微生物传感器的发展历程和基本原理, 总结了微生物传感器在食品安全检测、食品品质分析、食品安全毒性评估、食品污染脱毒等方面的最新研究成果, 分析了微生物传感器发展趋势和当前的技术瓶颈。本综述可为食品安全快速检测技术研究和应用人员提供信息和技术参考, 推动微生物传感器领域的进一步发展。     

气体传感器在猪肉新鲜度检测中的应用研究

简要介绍了用气体传感器检测猪肉新鲜度的必要性以及气体传感器检测猪肉新鲜度的原理。通过实验探讨了用气体传感器评价、检测猪肉新鲜度的可行性。通过对猪肉新鲜度的感官评价、挥发性盐基氮含量及气体传感器输出信号值的测定,考虑了感官评价值、挥发性盐基氮测定值与气体传感器输出信号值间的相互关系。试验初步表明:可用气体感器检测猪肉新鲜度。