Постигнат е нов напредък в изследването на материали с диамантени филми

Постигнат е нов напредък в изследването на материали с диамантени филми

Електрохимичният биосензор е технология, която преобразува химическите сигнали, генерирани от реакции със специфични биометрични единици, в електрически сигнали. Той има предимствата на висока чувствителност, бърза реакция, ниска цена и малка преносимост, и играе важна роля в клиничната медицина, откриването на околната среда, инспекцията и карантината. Устройството за разпознаване на метален оксид с висока каталитична активност е една от важните насоки за развитие на електрохимичните биосензори. Въпреки това, ниската проводимост на устройството за разпознаване на метален оксид сериозно затруднява процеса на прехвърляне на електрони в реакционния процес и работата на сензора не е добра. Ето защо, от гледна точка на проектирането на структурата на високоефективния електрохимичен биосензорен електрод, се превърна във фокус и трудност в тази област да се конструира единица за преобразуване на нанометрова тънкослойна структура с висока проводимост, за да се зареди идентификационната единица с висока каталитична активност.

Метал от shenyang национален изследователски център на материалите научни изследвания, мембранни материали и интерфейс екип Jiang Xin изследовател, д-р. \ T CuO 3 d окото електрохимичен сензорен електрод и се използва за откриване на глюкозни молекули. Електрохимичният сензорен електрод показва широк линеен обхват на откриване (0.5 х 106-4 х 103 М), висока чувствителност (1650 А 1 см - 2 тМ), ниска граница на откриване и добра селективност, добра възпроизводимост и дългосрочна стабилност и по-нататъшни изследвания. са открили, че електродът в практическия анализ на човешкия серум, показващ добра скорост на възстановяване (94.21 104.18%), има много висока способност за биологично молекулно разпознаване.

Резултатите показват, че отличната електрохимична чувствителност се дължи главно на тънкослойни електроди с диамантени / въглеродни нанопласти с отлични физични и химични свойства. От една страна, въглеродните нанопроводи се състоят от десетки графенови листове, които растат почти перпендикулярно на субстрата. Те не само имат отлична електропроводимост и голяма специфична повърхност, но също така имат богати графитни ръбове с висока електрохимична активност, пореста структура, която лесно се прехвърля, трудно се агломерира и стабилна структура. От друга страна, диамантът с висок младежки модул преминава през целия тънкослоен електрод под формата на нано лист, което допълнително подобрява стабилността на механичната структура на електрода в процеса на нанасяне. Тази уникална триизмерна мрежова структура може да ускори масовия трансфер на молекулите на глюкозата и да върне електроните, генерирани от каталитичните реакции към електрохимичната верига във времето, като по този начин показва отлични резултати от електрическия анализ и дългосрочна стабилност. Освен това, електрохимичният сензорен електрод с 3D мрежа може да се използва и за зареждане на други биометрични данни, показващи голям потенциал в областта на високоефективните електрохимични биосензори. Въглеродната наноструктура също ще има изследователска стойност в областта на електрохимичното съхранение и трансформация на енергия, електрокатализ и т.н. Свързани резултати от изследвания, публикувани в Small (в пресата, https://doi.org/10.1002/smll.201901527).

Горната основна изследователска работа е финансирана от националната природонаучна фондация на Китай, научно-техническата база на провинция Ляонин и главния научно-технологичен проект за трансформация на Шънянг.

Фиг.1 - схематична диаграма на електрохимичната сензорна електродна структура и биосензорно откриване на наночастици CuO, натоварени на 3D диамант / въглеродна наночастица

Фиг. 2 чувствителност на електродите, анти-интерференция, селективност и дългосрочна стабилност на CuO електрохимичен сензор, натоварен с 3D диамант / въглеродна нанол