铁氧化物磁性纳米材料模拟酶的应用研究进展

铁氧化物磁性纳米材料过氧化物模拟酶催化活性的发现,开启了纳米材料研究的新领域。与天然酶相比,纳米材料模拟酶具有易制备、使用范围广、催化活性可调等优点。近期,各种新型铁氧化物磁性纳米材料模拟酶被制备出来并用于过氧化氢、葡萄糖、癌症标志物等检测。鉴于此,简要总结了近年来国内外磁性氧化铁纳米材料及磁性纳米复合材料模拟酶在光化学分析、电化学传感及有机污染物降解等方面的应用研究进展,并对今后可能的研究方向和要点做出展望。     

DNA电化学生物传感器的研究进展

介绍了DNA电化学生物传感器的组成及原理,综述了近年来单链DNA的固定以及杂交信号的电化学检测方面的研究进展,探讨了纳米材料、纳米技术在DNA电化学生物传感器的制备及应用中发挥的作用,并对DNA电化学生物传感器的发展方向进行了展望.     

电纺聚乙烯醇纳米纤维膜无酶过氧化氢传感器的制备

用静电纺丝的方法将聚乙烯醇（PVA）静电纺丝到裸铂电极表面,分别采用扫描电镜法、循环伏安法、电流时间曲线法、交流阻抗等方法对该电极进行表征.研究了过氧化氢在该聚乙烯醇修饰电极的电化学行为.实验结果表明：聚乙烯醇纳米纤维膜呈现出理想的疏松多孔的网状结构,极大地增大了电极的有效表面积;在pH=7.4的磷酸盐缓冲溶液中相比裸铂电极,聚乙烯醇纳米纤维膜修饰电极对过氧化氢的响应电流有明显的提高,过氧化氢的浓度在7.8～2 900μmol/L范围内,与其还原电流呈良好的线性关系,检测限达1.1μmol/L.该聚乙烯醇修饰电极可以作为电化学无酶传感器用于低浓度过氧化氢的检测.     

基于铜材料非酶葡萄糖传感器的研究进展

阐述了铜基非酶葡萄糖电化学传感器,分析了单质铜电极、铜氧化物电极、铜与金属/金属氧化物复合材料电极和铜元素/碳元素复合材料电极构建的非酶葡萄糖传感器的研究进展,并对不同材料、不同特殊结构的铜基非酶葡萄糖传感器的灵敏度、检测限、检测线性范围及响应时间进行了分析和展望.     

微电极及其应用

主要是对微电极性能及其在各个领域的应用如毛细管电泳 电化学检测、扫描技术、传感器、能源及光谱电化学等作了较为全面的评述     

一种新型铂/金纳米材料管状电极的制备及其用于H_2O_2传感器的电化学研究

以φ50μm的银丝为模板,利用恒电位电化学沉积方法制备了一种新型的纳米铂/金管状电极,利用纳米金和铂对过氧化氢的催化氧化,制备无酶过氧化氢传感器。应用场发射扫描电镜(SEM)和X射线能谱(XPS)对其形貌进行了表征,并对制备条件进行了优化。利用微分脉冲伏安法(DPV)对过氧化氢浓度进行了检测,在2.0×10-6～2.0×10-5 mol.L-1范围内氧化峰电流与过氧化氢浓度成线性关系,线性回归方程为I(μA)=1.262 1c(mol.L-1)+8.160 5(n=6,r=0.995),信噪比为3σ时,检测限为9.04×10-7 mol.L-1。     

用于酶抑制分析的便携式电化学分析系统的研究

近年来,随着野外电化学分析需求的增加,便携式电化学分析仪得到很快发展,并在生物化学分析上得到一定应用.该文采用酶抑制分析原理,构建了一套便携式电化学检测系统.整个系统由恒电位仪采集数据,由ARM7系统板控制恒电位仪,结合丝网印刷工艺印刷电极.在嵌入式μClinux软件的控制下,实现酶传感器检测农药的功能.整个系统提供了良好的控制界面,实验结果显示对流磷检测限可低于2ppb.     

荧光可视化纸基传感器设计及应用研究进展

纸基传感器(如pH值和验孕纸)是目前在化学/生物分析相关领域最有前途的传感器,因为分析人员更喜欢在无需分析仪器的帮助下进行现场和实时/视觉检测。本文综述了荧光可视化纸基传感器在目标物中视觉定性/定量分析方面的研究进展:1)利用荧光纳米材料的优点,如宽激发波长、窄/可调发射、表面修饰灵活性等,设计一些在试纸上进行比色分析的新策略;2)通过纳米材料表面的分子工程,建立合理的光谱响应机制并设计出具有超灵敏可视化能力的荧光纳米探针,旨在实现对目标分析物进行现场和实时/通用的视觉检测;3)然后通过将纳米荧光探针应用于喷墨打印试纸的油墨中,极大地克服了试纸在可靠性和再现性方面的技术挑战。因此,荧光可视化纸基传感器对目标分析物的快速检测提供了新的方式。     

LiFePO4纳米材料的制备及电化学性能研究

锂离子电池正极材料的研究主要有过渡金属氧化物、聚阴离子型化合物等材料.其中正极材料LiFePO4虽然有了一定的研究和应用,具有一定的电化学性能,但其在放电电压、电导率及放电速率方面还有一定的发展空间,因此,还有必要从制备方法等方面进行一些研究和探索.采用水热法、溶剂热法和喷雾法,分别制备了LiFePO4纳米材料,并通过X射线衍射和扫描电镜对样品结构形貌进行了表征,然后以其为正极材料,金属锂片为负极,组装纽扣电池,进行充放电、循环性能、倍率性能以及交流阻抗等电化学性能分析.结果表明,采用溶剂热法制备的样品颗粒分散,大小均一,能够有效提升材料的循环性能.而采用喷雾法制备的样品则具有更高的充放电比容量和充放电效率.     

基于g-C_3N_4-CeO_2复合材料的电化学生物传感器

分别采用高温煅烧法和水热合成法制备g-C_3N_4材料和g-C_3N_4-CeO_2复合材料.采用傅里叶红外光谱仪(FTIR),X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料进行表征.将g-C_3N_4-CeO_2和辣根过氧化物酶(HRP)混合修饰于玻碳电极表面后,再进行电化学聚合氯金酸,构建一种新型的用于检测过氧化氢(H_2O_2)的电化学Au/g-C_3N_4-CeO_2-HRP/GCE生物传感器.实验结果表明:该传感器对H_2O_2有较好的催化响应,在H_2O_2浓度1. 0×10-5～4. 6×10-3mol/L的范围内该传感器的响应电流与浓度呈现良好的线性关系,检出限为2. 6μmol/L(S/N=3).该传感器还应用于对实际水样的检测,其加标回收率为98. 4%～101. 2%.因此,g-C_3N_4-CeO_2复合材料在电化学传感器方面有着潜在的应用前景.     

微纳米偏锡酸锌传感材料

偏锡酸锌(ZnSnO3)是一种重要的多功能材料,在传感器领域有着广阔的应用前景.主要综述了微纳米ZnSnO3的制备方法、形貌结构、尺寸及其在气敏传感、触觉传感方面的应用.通过ZnSnO3的形貌、结构、尺寸等控制可以得到性能优异的传感材料;借助表面修饰、复合改性等手段,ZnSnO3基材料的性能可以得到进一步改善和提高.最...     

分子印迹电化学传感器技术在动物源性食品中兽药残留检测中的应用

分子印迹电化学传感器由于其专一性高,选择性好,灵敏度高,操作和携带方便,便于实时、在线和自动化处理等优点,广泛应用于兽药残留检测。综述了目前兽药残留检测的方法,分子印迹技术,分子印迹电化学传感器的类型及其在兽药残留检测中的应用,并对其发展进行了展望。     

高性能超级电容器电极材料的研究进展

超级电容器即电化学电容器,是近年来发展起来的一种新型储能元件,通过离子吸附（双电层电容）或氧化还原法拉第反应（赝电容）导致电荷在电极中的储存,电荷储存机理和纳米材料的快速发展使得超级电容器的性能得到显著提高。介绍了近些年超级电容器电极材料的研究进展,从炭素材料、过渡金属氧化物和导电聚合物这3类基础材料出发,结合纳米技术并由此制得的纳米材料,综合分析了高性能超级电容器及其电极材料的发展趋势。     

碳纳米材料在超级电容器中的应用研究进展

双电层电容器因具有功率密度高、充放电速度快和循环性好等优势,在储能领域受到了高度重视,但能量密度低是限制其实际应用的主要因素.虽然碳纳米材料具有导电性好、比表面积大和化学稳定性好等优势,但是其能量密度难以满足实际应用.因此,针对碳纳米材料能量密度低的缺陷,为进一步提高电极材料的电化学性能,分别从活化预处理、掺杂改性及负载过渡族金属氧化物3个方面出发,综述碳纳米材料在超级电容器应用中的最新研究进展.     

窄分布Ag纳米粒子担载碳纳米管检测过氧化氢

利用螯合作用,将银纳米粒子担载于碳纳米管表面,并用透射电镜、EDX、X射线衍射和电化学测试对该纳米杂化材料进行了表征.研究显示,碳纳米管表面的银纳米粒子颗粒小、粒径分布窄;该纳米杂化材料对过氧化氢有较强的催化作用,当过氧化氢浓度在50μmol/L～5mmol/L范围内,浓度与还原峰电流呈线性关系,显示出该纳米杂化材料在过氧化氢检测方面具有潜在的应用前景.     

锂离子电池硅基负极材料研究现状与发展趋势

硅基负极材料因具有高电化学容量是一种极具发展前景的锂离子电池负极材料.评述单质硅、硅-金属合金、硅-碳复合材料以及其他硅基复合材料作为锂离子二次电池负极材料的最新研究成果,分析锂离子电池硅负极材料存在问题,探讨硅基负极材料的合成、制备工艺以及未来硅基材料的研究方向和应用前景.分析结果表明,通过硅的纳米化、无定形化、合金化及复合化等技术手段,实现硅基负极材料同时兼备高容量、长寿命、高库伦效率和倍率性能,是未来的主要发展方向.     

高吸水性树脂基相变储冷材料及其在冷链运输中的应用

近年来,冷链运输受到高度重视,冷链运输技术及其相变储冷材料得到了快速发展.本文从高吸水性树脂基相变储冷材料的组成、制备及性能测试进行了综述;总结了高吸水性树脂基相变储冷材料的研究进展及其在农产品冷链运输、血液和疫苗冷链运输以及海鲜冷链运输中的应用;最后,指出了高吸水性树脂基相变储冷材料的优越性.     

基于纺织材料的应变传感器制备技术及应用

近期可穿戴个性化设备的使用激增,使得以纺织品为基础的传感器替代品变得越来越重要,这些传感器可以舒适地佩戴,并能感知到身体的各种压力.传统的应变传感器通常由金属或半导体等刚性材料制成,只能承受较小的应变,导致设备体积庞大、不灵活且难以加工.基于纤维和织物的可穿戴柔性传感器比传统的嵌入式可穿戴电子设备具有更好的发展潜力.纺织产品具有多种形状和灵活性,为未来的可穿戴电子产品提供了一个有吸引力的平台.纺织应变传感器提供了一种结合了应变传感功能、耐磨性和高延展性的下一代设备.首先综述了纺织应变传感器的定义及分类,接着讨论了各种导电材料,包括导电聚合物、碳基微/纳米材料、金属纳米粒子/纳米线以及纤维电极.描述了实现纺织应变传感器的传统和新颖的方法,如在纤维、纱线或织物上涂覆导电材料;使用导电纤维结构,纺丝复合材料或同轴纤维,对纱线进行几何操作(或对纤维进行几何处理),如:编织.最后,重点介绍了其在健康监测、身体运动、数据手套、娱乐等可穿戴领域上的应用,证明了纺织应变传感器在可穿戴方面有非常大的应用前景.     

基于纳米RuOx的微型电化学胰岛素传感器

采用MEMS工艺及C-MEMS工艺制备碳微电极,在其上修饰纳米氧化钌RuOx颗粒后,表现出对胰岛素的电催化氧化特性,可实现胰岛素的电化学检测。以此构建的微型电化学胰岛素传感器,具有较好的电化学性能,其检测灵敏度为 1 nA/μM,检测限为800 nM。该传感器结合流动注射分析系统,可获得稳定的测量,且所需样品量少,易实现长时、连续检测,具有潜在的临床应用价值,也可构建细胞传感器,在胰腺β细胞分泌胰岛素的机理研究中具有良好的应用前景。     

纳米材料在钻井液中的应用

纳米材料具有普通材料不可比拟的优势性能,将纳米材料与钻井液技术相结合,有助于解决现场各种施工难题、提升钻井工艺的整体水平.介绍纳米材料的特殊性能,对纳米材料在钻井液中的作用机制进行分析,对常用纳米材料进行分类讨论.同时,指出纳米材料运用于钻井液中存在的问题及应用前景.