基于还原氧化石墨烯/普鲁士蓝-壳聚糖纳米复合物的高灵敏葡萄糖生物传感器研究

在电沉积制备普鲁士蓝-壳聚糖(PB-CS)膜修饰金电极的基础上,引入新型纳米材料还原氧化石墨烯(RGO),固定葡萄糖氧化酶(GOD),构建基于RGO/PB-CS纳米复合材料的葡萄糖生物传感器。结果表明,由于RGO独特的物理化学性质以及RGO与PB之间的协同作用,大大提高了此传感器的工作性能。在0.0V工作电位下,该传感器具有较高的灵敏度(65.3μA·(mmol/L)-1·cm-2)和较低的检测限(6μmol/L)。传感器具有较小的表观米氏常数(1.43mmol/L),表明该固定酶对葡萄糖具有较高的亲和力。     

基于碳纳米管 石墨烯复合薄膜的柔性应变传感器

正柔性应变传感器在人体生理检测与人机界面构建等方面有着重要的应用,近年来得到了广泛的关注。以碳纳米管和石墨烯为代表的碳纳米材料有着优异的导电性,并且在应变下可以产生显著的结构与电学响应,从而被广泛应用于应变传感器的构建。清华大学的朱宏伟课题组采用铜网作为基底,通过常压化学气相沉积,获得了一种石墨烯编制网络。这种特殊结构设计的石墨烯薄膜在应变下可以产生     

基于石墨烯复合薄膜的应变传感器及性能分析

为了克服现有应变传感器在结构健康监测上的不足,以还原氧化石墨烯(rGO)为导电填料,纳米纤维素(CNF)为骨架,硅橡胶(PDMS)为弹性基体,采用溶剂挥发法,制备一种层状结构的柔性应变传感器。分析GO-CNF悬浮液分散性和rGO-CNF/PDMS薄膜传感器的机敏性能,分析传感器的应变-电阻响应机理,建立r GO-CNF/PDMS复合薄膜的压阻行为预测理论模型。研究结果表明:CNF能有效协助rGO的分散,CNF相互交叉、搭接有助于在PDMS基底表面形成多孔隙结构的rGO-CNF薄膜;rGO-CNF/PDMS传感器能承受较大的拉伸变形(应变大于80%),可通过调整基底材料种类和厚度进行调节,并且传感器对应变具有较高的灵敏度(灵敏系数为12～41),可通过调整rGO和CNF的掺量进行调节;rGO-CNF/PDMS复合薄膜的压阻行为预测理论模型所得应变与电阻的关系与实测结果较吻合。     

邻菲咯啉对电沉积普鲁士蓝膜结构的影响

应用循环伏安法在铂电极上进行了普鲁士蓝膜的电化学沉积，并对两种不同组成电解液中沉积的膜进行了扫描电镜、现场电化学拉曼光谱以及电化学阻抗谱的测量和表征．扫描电镜的测量结果表明，加入邻菲咯啉沉积的普鲁士蓝膜的形貌与不合邻菲咯啉的膜有明显不同，拉曼光谱测量证明了结构方面存在的差异，电化学阻抗谱则进一步验证了两类膜不同的电荷传递机制．     

基于多孔普鲁士蓝/金复合材料的酶电化学传感器的研究

以氢气泡为模板,利用电化学沉积等手段制备微/纳米多孔普鲁士蓝/金复合材料。通过化学修饰将葡萄糖氧化酶固定于复合材料表面,构建具有高灵敏度的电化学葡萄糖传感器,并采用计时电流法研究该传感器对葡萄糖的电化学催化活性。结果表明,该电化学传感器对葡萄糖的响应速度为7 s,检测线性范围为0.05~3.75 mmol/L。此外,该酶传感器还具有良好的重现性和稳定性。     

基于壳聚糖的普鲁士蓝纳米粒子的合成及应用

以壳聚糖为模板和稳定剂合成了普鲁士蓝纳米粒子.采用扫描电子显微镜、电化学、紫外光谱等技术对制得的普鲁士蓝膜的性质和形貌结构特征进行了研究.结果表明:以壳聚糖为模板可以制得普鲁士蓝纳米块;以壳聚糖作为稳定剂时,所制得的普鲁士蓝纳米粒子的稳定性有显著提高.初步说明了壳聚糖-普鲁士蓝修饰电极可应用于葡萄糖生物传感器.     

基于壳聚糖的普鲁士蓝纳米粒子的合成及应用

以壳聚糖为模板和稳定剂合成了普鲁士蓝纳米粒子.采用扫描电子显微镜、电化学、紫外光谱等技术对制得的普鲁士蓝膜的性质和形貌结构特征进行了研究.结果表明：以壳聚糖为模板可以制得普鲁士蓝纳米块;以壳聚糖作为稳定剂时,所制得的普鲁士蓝纳米粒子的稳定性有显著提高.初步说明了壳聚糖-普鲁士蓝修饰电极可应用于葡萄糖生物传感器.     

基于金-普鲁士蓝复合纳米粒子的电流型DNA传感器的制备

在玻碳电极(GCE)表面依次电聚合硫堇膜(PTh)、电沉积金-普鲁士蓝复合纳米粒子(PB-Au)和金纳米粒子(GN),利用GN比表面积大和生物相容性好的特性,进而固定单链DNA(ssDNA),制备一种电流型DNA传感器(GCE/PTh/PB-Au/GN/ssDNA).利用电化学交流阻抗技术(EIS)和循环伏安法(CV)对电极的修饰过程进行表征,以亚甲基蓝(MB)为杂交指示剂,利用微分脉冲伏安法(DPV)对DNA进行检测.结果表明,所制备的DNA传感器可以对DNA进行灵敏检测,在1.0×10^-14~1.0×10^-6 mg/L范围内,DPV的峰电流与DNA质量浓度呈良好线性关系,工作曲线斜率为-13.4 μA/decade,相关系数为0.994,检测下限为1.0×10^-14 mg/L.所制备的传感器灵敏准确,不仅可用于基因检测,而且对重金属离子及其他有机污染物的检测也有重要研究价值.     

壳聚糖—纳米金自组装葡萄糖生物传感器的研究

利用壳聚糖与纳米金构建一种新型的葡萄糖生物传感器。探究不同浓度的葡萄糖溶液、p H及温度对传感器响应电流的影响。结果表明,此传感器在温度为35.0℃,p H=7.00,葡萄糖质量浓度为0.018~25.7 mg/L范围内有良好的线性,线性I=4.135 6 m+91.787μA,R2=0.997 9,检出限为0.001 2 mg/L。该传感器具有制备简单、方法简便、灵敏度高,能快速检测等优点。     

基于普鲁士蓝修饰电极的H_2O_2传感器

研究在酸性条件下,恒电位制备的不同基体电极的普鲁士蓝(PB)修饰电极,并通过循环伏安实验及计时电流实验,考察了制备的电极的电化学性质、酸碱稳定性及对H2O2的响应特性,特别是与裸铂电极对H2O2响应的选择性进行了比较.研究结果表明:制备的PB修饰电极在pH小于8的介质中是稳定的,在-50 mV对H2O2表现出高灵敏电催化还原性,与裸铂电极比较,抗抗坏血酸干扰性强,选择性高.     

基于石墨烯-壳聚糖/纳米金的酪蛋白电化学免疫传感器

将石墨烯和壳聚糖的复合物滴涂到玻碳电极表面,利用壳聚糖对纳米金的吸附将其修饰到上述电极,以纳米金对抗体的良好亲和力将酪蛋白抗体修饰到电极表面制成免疫传感器,利用循环伏安法对传感器进行表征.结果表明,石墨烯和纳米金有效地促进了电子的传递速度,提高了检测灵敏度.在优化条件下,响应电流与酪蛋白浓度的对数在10～10 000μg/L范围内呈良好的线性关系,检出限为2μg/L(S/N=3).     

基于石墨烯和普鲁士蓝-金纳米复合材料电流型H2O2传感器的制备

首先制备出壳聚糖-石墨烯-纳米金复合膜修饰金电极(CHIT-RGO-GNPs/GE),然后在CHIT-RGO-GNPs/GE上电沉积普鲁士蓝-金纳米复合材料(PB-Au),制备了一种H2O2传感器(PB-Au/CHIT-RGO-GNPs/GE).利用电化学交流阻抗技术(EIS)和循环伏安法(CV)对PB-Au/CHIT-RGO-GNPs/GE的制备过程进行了表征,对测试条件进行了优化,对不同浓度的H2O2进行了检测.其检测灵敏度为9.03 m A/m M,线性响应范围为5.0×10-7~1.0×10-2M,相关系数为0.994 7,检测下限为2.7×10-7M.所制备的传感器响应迅速、灵敏度高、检测范围较宽,可用于微量H2O2的快速检测,在食品加工、环境监测、临床检验等领域具有较好应用前景.     

射频磁控溅射沉积系统制备BCN薄膜的研究（英文）

在自然界中,金刚石是最硬的一种材料,但把金刚石高温暴露在空气中时变得容易被氧化,所以在该条件下它不能用来做成切割工具。立方氮化硼有许多优异的特性,但它的内应力比较大,很大程度上影响了它在工业生产上的发展。人们期望能够合成出一种新的三元化合物硼碳氮材料,并且希望这种化合物既具有金刚石和c-BN的优点而且还能克服2种物质原有的缺点。采用射频磁控溅射方法,以石墨靶材和甲烷气体作为碳源,通过调控石墨靶功率在硅基片上沉积非晶B-C-N薄膜。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR),原子力显微镜(AFM),X射线衍射(XRD),台阶仪等表征手段,分别对B-C-N薄膜的表面形貌粗糙度、成键、沉积速率进行分析。     

还原氧化石墨烯/聚亚甲基蓝复合物修饰电极用于丙烯酰胺检测（英文）

丙烯酰胺作为食品热加工处理的产物,具有生殖毒性、神经毒性和致癌性。文章应用电化学工作站的三电极体系,通过同时进行氧化石墨烯的电化学还原和亚甲基蓝的氧化,在玻碳电极表面合成了还原氧化石墨烯/聚亚甲基蓝（RGO/PMB）复合物,构建了用于丙烯酰胺灵敏检测的电化学传感器。在最优的实验条件下,该传感器对丙烯酰胺的检测限可达1.67×10^-9mol/L,检测范围为5×10^-9mol/L～2.5×10^-5 mol/L。实验结果表明该传感器具有良好的选择性、稳定性和重现性,并且可用于实际薯片样品中丙烯酰胺含量的测定。     

基于普鲁士蓝修饰碳糊电极的电化学传感器对偏二甲肼检测研究

在偏二甲肼的氧化中使用普鲁士蓝作为合适的电子转移调节剂,应用普鲁士蓝修饰碳糊电极(PB/CPE)作为工作电极,循环伏安法技术可以应用在偏二甲肼的电催化氧化上。通过观察PB/CPE的电化学行为和偏二甲肼在工作电极上的电化学响应,来具体评估PB/CPE对偏二甲肼溶液浓度测定的可靠性。结果表明,普鲁士蓝可以作为促进偏二甲肼氧化的催化剂,利用电流测定法得出测定的线性范围为0.3~80 mg·L~(-1),检测限为4.6×10~(-5)g·L~(-1)。该传感器表现出许多优势,其中包括很少的干扰、简单的准备和良好的稳定性。     

基于二茂铁/纳米金修饰碳糊电极的葡萄糖生物传感器

在碳糊电极上利用溶胶-凝胶法固定葡萄糖氧化酶,并用金纳米颗粒进行修饰,二茂铁作为电子传递介质,制作用于测量人体血浆中葡萄糖的生物传感器。实验结果表明:制得的葡萄糖传感器的响应时间仅为3 s,线性测量范围为3.4~17.7 mmol/L,通过金纳米颗粒的修饰,增大了检测的线性范围,提高了传感器的灵敏度,葡萄糖传感器的灵敏度从42.48μA/(mol.L-1)提高到1.157 6 mA/(mol.L-1)。     

基于石墨烯/壳聚糖修饰电极的免疫传感器检测噻虫啉

研制了石墨烯/壳聚糖/噻虫啉电化学免疫传感器.运用循环伏安法对修饰过程中电极表面的电化学性质进行了研究.通过间接竞争法检测了杀虫剂噻虫啉,最低检出限为0.4 mg/L,线性范围为500～6 000 mg/L.石墨烯/壳聚糖/噻虫啉电化学免疫传感器展示了好的稳定性,并对香蕉和西红柿实际样品进行测定,回收率范围为93.2％...     

TiO2-聚苯胺纳米复合薄膜的电沉积制备

为获得形貌均匀、晶形细小的TiO2-聚苯胺纳米复合薄膜,研究沉积条件对复合膜的影响,采用电化学沉积技术进行了复合膜的制备试验.试验确定了膜沉积的优化条件:电位为-1.5 V(VSSCE),pH=1.5～2.0,沉积时间为1 300 s.采用电化学方法、扫描电镜及热分析等测试手段对电沉积复合膜进行了表征.结果表明:循环伏安峰电流越小,对应的沉积膜的沉积质量越好;基底不同,复合膜形貌有着显著差异.扫描电镜观察发现:沉积液中苯胺分子对电沉积反应过程、沉积物粒度及形貌有很大的影响,苯胺小分子的添加有利于得到晶形更为细小的TiO2-聚苯胺纳米复合薄膜.