多壁碳纳米管半乳糖生物传感器研究

以普鲁士蓝(PB)膜玻碳电极为基质,用多壁碳纳米管固定半乳糖氧化酶(GAO),构造了半乳糖电流型传感器,研究了半乳糖氧化酶在此传感器中的催化反应机理,对多壁碳纳米管半乳糖传感器的检测条件进行了优化。确认其对半乳糖具有灵敏的生物响应性,表现出良好的线性和分辨力。此传感器对半乳糖摩尔浓度0.5×10-4~1.5×10-2mol/L呈线性响应,检出限为1.0×10-4mol/L,响应时间为10 s,30 d后,响应电流依然保持80%。     

基于多壁碳纳米管负载镍的无酶葡萄糖传感器

文中采用水热法合成负载镍纳米碳管(MWCNTs)复合材料,以Nafion为固定剂将复合材料修饰于玻碳电极的表面制备了一种新型葡萄糖传感器,并用于血清样品中葡萄糖的测定。实验发现,合成在纳米碳管表面的镍为纳米级,并分散均匀。复合材料修饰的电极对葡萄糖响应电流明显大于镍圆盘电极,而且受抗坏血酸和尿酸干扰较小。实验采用安培法测定葡萄糖,线性范围为2×10-6mol/L～1.2×10-3mol/L,检测下限达到了5×10-7mol/L。     

多壁碳纳米管-Nafion/纳米金构建阻抗传感器研究

利用多壁碳纳米管（ MWNT）—Nafion和纳米金（ GNPs）修饰金电极构建了一种简单、灵敏检测人端粒DNA的电化学阻抗传感器。首先将Nafion分散的MWNT滴涂于Au电极表面,再利用电化学沉积法将GNPs沉积到MWNT—Nafion修饰Au电极表面,以GNPs为载体固定人端粒探针DNA制备DNA传感器。在最优实验条件下,将传感器用于人端粒DNA的检测中,结果表明：目标人端粒DNA的线性范围为1.0×10－13～5.0×10－11mol/L,检出限（S/N＝3）为2.5×10－14mol/L。采用MWNT为基底沉积GNPs修饰电极检测的灵敏度显著提高。     

聚苯胺-多壁碳纳米管薄膜SAW NO2传感器

将聚苯胺-多壁碳纳米管聚合物沉积于声表面波(SAW)气体传感器的敏感区,形成敏感薄膜,实现了室温下对不同体积分数NO2的检测.研究表明:这种传感器具有很高的敏感性,良好的重复性和低体积分数检测极限.同时,单一聚苯胺薄膜也做了对比测量,实验结果表明:聚苯胺-多壁碳纳米管聚合物敏感膜比单一聚苯胺薄膜具有更高的敏感性和更短的...     

多壁碳纳米管湿敏传感器的研究

传感器的基底为Al板电化学氧化成Al2O3绝缘层模板,上面真空溅射了叉指金电极,在电极之间旋涂微量多壁碳纳米管的水悬浊液,干燥后作为敏感膜.室温下测试传感器暴露在不同湿度的电阻变化,发现吸附了H2O后传感器的导电能力降低,且下降的幅度与被测湿度有良好的梯度关系.同时该多壁碳纳米管再经缩合剂EDC修饰后旋涂于电极上形成的敏感膜对湿度呈指数级变化.对它们的湿敏响应的机理进行了一些初步的探讨.     

新型碳纳米管气敏传感器的研究进展

该文综述了新型的单壁碳纳米管SWNT、多壁碳纳米管MWNT、多壁碳纳米管阵列气敏传感器的制备、结构特点、气敏性能和未来的发展方向。     

基于多壁碳纳米管-铂纳米颗粒纳米复合材料的乙醇生物传感器

采用超声法制备了多壁碳纳米管－铂纳米颗粒( MWCNTs￣PtNPs)纳米复合材料,并将其修饰于乙醇生物传感器,表现出良好的检测性能。实验结果表明：传感器最低检测限为0.02 mmol/L,线性范围为0.25 mmol/L~3.00 mmol/L,灵敏度为0.92332μA/( mmol/L),并且具有高稳定性和良好的重现性。     

多壁碳纳米管增效层层自组装构建乙醇生物传感器

以聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)为阳离子聚电解质,以乙醇氧化酶(AOD)为带负电的生物分子,结合多壁碳纳米管(MWCNTs),层层自组装(layer-by-layer)制备聚烯丙胺/聚磺化乙烯硫酸盐乙醇(PAA/PVS)3抗干扰膜修饰Pt电极,在此基础上将PDDA与AOD交替组装在修饰好的电极上,构建了电流型乙醇生物传感器.实验结果表明:MWCNTs的引入使电极对H2O2的催化电流明显增大,制成的酶电极可以有效控制酶量的使用,酶膜组装层数为6时最优,对乙醇的灵敏度为2.913 μA/mol/L,在2×10-4～8×10-3mol/L浓度范围内呈良好线性关系,检出限为1.52×10-5mol/L(S/N=3),并且传感器具有良好的抗干扰能力和稳定性.     

接枝氨基的多壁碳纳米管薄膜传感器的气敏特性研究

制作了接枝氨基的多壁碳纳米管薄膜传感器。研究了其对低体积分数甲醛气体的温度响应特性和膜厚与响应的关系。结果表明：当温度为22℃,薄膜的厚度为8．1μm时,这种薄膜传感器对低体积分数为20×lO-9的甲醛气体的响应可以达到2．9％,此体积分数低于国际卫生组织规定的标准。     

吸附甘氨酸对多壁碳纳米管电性能的影响

以磁控贱射的方法在玻璃基底上制作叉指银电极,用丝网印刷技术制备碳纳米管膜。室温下测试吸附甘氨酸前后碳纳米管膜伏安特性和电阻率的变化,发现吸附了甘氨酸后碳纳米管的导电能力增加,且增加的幅度与甘氨酸的浓度有关。实验结果预示:碳纳米管是一种良好的室温下检测甘氨酸的敏感材料。对碳纳米管吸附甘氨酸前后电性能的变化机理进行了初步的探讨。     

基于单壁碳纳米管的压阻式柔性传感器

一维纳米材料与微结构结合的纳器件制造过程,实现了微纳加工工艺上的创新升级,有可能突破微米级器件的性能极限。首先利用传统的硅微加工技术,在综合性能优异的聚酰亚胺PI(Polyimide)薄膜上制作金(Au)微电极,形成排列有序的平行电极对;然后通过交流介电电泳的方法在微电极对间实现单壁碳纳米管SWNTs(Single-Walled Carbon Nanotubes)一维定向排布;接着采用区域选择性电沉积技术定域沉积Au压覆SWNTs,改善SWNTs与电极的接触特性。最后,针对基于SWNTs的柔性微纳传感器进行了力电特性测试。结果表明:在环境温度为(23±5)℃,湿度为65±15%RH,0.1 V工作电压下,压阻因子约为443,精度约为5.16%。上述研究结果在柔性微纳器件的制作方面显示了一定的应用前景,为实现超微型化和高功能密度化的柔性器件铺平道路。     

基于多壁纳米碳管的传感器对甲苯的气敏性研究

传感器的基底为Al2O3,上面真空溅射了叉指金电极,在电极之间涂布微量多壁纳米碳管悬浊液,干燥后作为气敏膜.室温下测试电极暴露于甲苯气体前后的电阻变化,发现吸附了甲苯后电极的导电能力下降,且下降的幅度与被测甲苯浓度有良好的线性关系.该实验结果预示着多壁纳米碳管是一种良好的室温下检测甲苯的敏感材料.对该气敏响应的产生机理本文进行了一些初步的探讨.     

基于MISFET结构的Pt-NiO混合敏感膜溶解二氧化碳传感器的研究

应用碳糊成膜方法,设计一种基于MISFET结构Pt-NiO混合敏感膜的新型溶解二氧化碳传感器.文中对器件进行了测量,给出了不同工作点下器件输出电压变化量△Vrs随着溶解二氧化碳浓度变化的响应曲线.实验结果表明,室温下基于MISFET结构的Pt-NiO混合敏感膜对溶解二氧化碳有很好的敏感性.     

基于微纳传感器的有毒有害气体检测方法研究

提出了一种基于微纳电离型传感器的苯类毒害气体检测方法,构建基于微电离型微纳气体传感器构成的毒害气体检测系统,在室温常压、相对湿度75%的实验条件下分别检测0.01mg/m^3～0.3mg/m^3等8个浓度梯度的苯和甲苯气体,采用双层叠加非线性信号分析检测数据,依据信噪比特征值实现气体浓度的区分,以特征值对应的参量作为气体种类的判断。检测过程中,传感器工作在可逆电离平衡状态,并且具有无毒害、重复性好、无需预热等优点,在有毒有害气体检测领域具有广阔前景。     

基于凝胶与纳米碳管复合体化学传感器的研究及人工味觉应用

纳米碳管与高聚物复合体由于其独特的电学、光学、机械等性质,成为目前研究的前沿和热点,并呈现出令人振奋的应用潜力。本文介绍了其导电机理,首次制备了两种基于凝胶高聚物与单壁纳米碳管复合体薄膜的化学传感器,并将其应用于实验室开发的电子舌系统,采用阻抗法测量传感器在不同液体中的频率响应,最后对数据用主成分分析法进行模式识别,初步实验结果表明所制备的传感器能较好的区别酸、甜、苦、咸等味道。     

基于随机共振的气敏传感器阵列信号的识别研究

6只不同的碳纳米管气敏传感器用来识别甲醛、苯、甲苯、二甲苯4种挥发性有机物(VOC),传感器的响应输出在外加噪声的情况下通过单个阈值检测器,出现了阈上随机共振,使得传感器阵列采集的气体信号得到了增强.对不同种类的气体,最大互相关系数不同,而且对每类气体这个最大互相关系数是恒定的,因此能准确地用来代表不同种类的气体.实验结果表明基于随机共振的最大互相关系数法可以作为传感器阵列信号识别的一种新的算法,且准确度高.该方法在利用随机共振提高系统性能方面有很大的应用前景.     

碳纳米管在生物传感器中的应用

碳纳米管是一种新型的纳米材料,将其用于修饰电极,可以降低化学物质氧化还原反应的过电位,改善生物分子氧化还原可逆性,其大比表面积有利于酶的固定化,还能促进酶活性中心与电极表面的电子传递.碳纳米管的这些特性对于提高生物检测的灵敏度和稳定性具有重大意义,为生物传感器领域开辟了广阔的前景.     

基于双层微结构的碳纳米管柔性应变传感器的研究

设计了一种具有双层微结构的柔性压阻式应变传感器,并进行了制备方法研究。通过在半固化的环氧树脂基底(Ecoflex~? 00-30)表面制备形成碳纳米管(MCNTs)/环氧树脂(Ecoflex~? 00-30)复合薄膜,用毛刷制备微结构。通过测试分析可得,该柔性应变传感器具有高度可拉伸性能,可承受200%的应变,在0～80%,80%～170%,170%～195%的应变区间,GF值分别为10.5,40.5,190.5。将传感器进行可穿戴运动监测测试,可验证本传感器既可以实现手指和手腕运动等大动作应变的监测,输出电阻值相对变化达到7.5倍;也可以监测肌肉形变弯曲等小应变,输出电阻值相对变化达到1.4倍。     

催化裂解简单合成离散的短纳米碳管

研究了一种简单催化裂解生长离散纳米碳管技术.不需要使用基底,于700℃,直接催化裂解Fe(NO3)3·9H2O和无水乙醇的混合溶液,反应30分钟,合成了长度较短的纳米碳管.需要指出的是,该研究与已有的催化裂解无水乙醇生长纳米碳管的区别在于:实验设备简单,工艺参数易于实现,反应温度较低,时间较短,碳源和催化剂间的反应在均相中发生.所得产物的扫描电镜、透射电镜表征显示,合成的纳米碳管呈开口状,相互缠绕程度较小,离散度较大.拉曼光谱检测表明产物为单壁纳米碳管和多壁纳米碳管混合物.文章还对纳米碳管的生长过程进行了探讨.     

一种基于单片机的镜面冷凝式露点仪的研制

本文着重讨论了一种基于８０３１单片机的光电镜面冷凝式露点仪用于气体质量检测的基本原理及方法，并对该系统的功能、结构特点、工作方式、程序设计思想也作了详细介绍。