Au fost înregistrate noi progrese în cercetarea materialelor de film diamantate

Au fost înregistrate noi progrese în cercetarea materialelor de film diamantate

Biosenzorul electrochimic este o tehnologie care transformă semnalele chimice generate de reacțiile cu unități biometrice specifice în semnale electrice. Are avantajele sensibilității ridicate, vitezei de răspuns rapid, costului scăzut și portabilității mici și joacă un rol important în medicina clinică, detecția mediului, inspecția și carantina. Unitatea de recunoaștere a oxidului de metal cu activitate catalitică ridicată este una dintre direcțiile importante de dezvoltare a biosenzorilor electrochimici. Cu toate acestea, conductivitatea scăzută a unității de recunoaștere a oxidului de metal împiedică în mod serios procesul de transfer de electroni în procesul de reacție, iar performanța senzorului nu este bună. Prin urmare, din perspectiva proiectării structurii electrodului de biosenzor electrochimic de înaltă eficiență, a devenit obiectivul și dificultatea acestui câmp de a construi unitatea de conversie a structurii de peliculă subțire nanometrică cu o conductivitate ridicată pentru a încărca unitatea de identificare a unei activități catalitice ridicate.

Metal de centru de cercetare Shenyang naționale de cercetare științifică materiale, materiale de membrană și echipa de interfață Jiang Xin cercetător, Dr. Graduate ZhaiChaoFeng Huang Nan instructor profesor asociat, folosind CVD, PVD și tehnologia de oxidare electrochimică pentru a dezvolta un nou tip de diamant / CuO 3 d mesh electrod de detectare electrochimică și utilizat în detectarea moleculelor de glucoză. Electrodul de detecție electrochimică a prezentat o gamă largă de detecție liniară (0,5 x 106-4 x 103 M), o sensibilitate ridicată (1650 A 1 cm - 2 mM), o limită scăzută de detecție și o bună selectivitate, o bună reproductibilitate și o stabilitate pe termen lung, au descoperit că electrodul în analiza practică a serului uman care prezintă o rată bună de recuperare (94,21 104,18%), are capacitatea foarte mare de recunoaștere moleculară moleculară.

Rezultatele arată că performanța excelentă de detectare electrochimică provine în principal din electrozi din peliculă subțire cu diamant / carbon nanowall cu proprietăți fizice și chimice excelente. Pe de o parte, nanofirele de carbon sunt compuse din zeci de foi de grafen care cresc aproape perpendicular pe substrat. Acestea nu numai că au o conductivitate electrică excelentă și o suprafață specifică mare, dar au și margini de grafit bogate cu activitate electrochimică ridicată, structură poroasă ușor de transferat, greu de aglomerat și structură stabilă. Pe de altă parte, diamantul cu modul de înaltă tânără trece prin întregul electrod subțire de peliculă sub formă de nano-foaie, care îmbunătățește în continuare stabilitatea structurii mecanice a electrodului în procesul de aplicare. Această structură unică tridimensională a rețelei poate accelera transferul de masă al moleculelor de glucoză și returnează în timp electronii generați de reacțiile catalitice la circuitul electrochimic, prezentând performanțe excelente de analiză electrică și stabilitate pe termen lung. În plus, electrodul cu senzor electrochimic cu ochiuri de plasă 3d poate fi, de asemenea, utilizat pentru încărcarea altor biometrice, care prezintă un potențial deosebit în domeniul biosenzorilor electrochimici de înaltă performanță. Nano-structura de carbon va avea, de asemenea, o valoare de cercetare în domeniul stocării și transformării energiei electrochimice, al electrocatalizei și așa mai departe. Rezultatele cercetărilor similare au fost publicate în Small (în presă, https://doi.org/10.1002/smll.201901527).

Activitatea de cercetare de bază de mai sus a fost finanțată de Fundația Națională de Științe Naturale a Chinei, fundația științifică și tehnologică a provinciei Lingoning și proiectul major de transformare științifică și tehnologică realizată de Shenyang.

Diagrama 1 schematică a structurii electrodului senzorului electrochimic și a detecției biosenzorilor de nanoparticule CuO încărcate pe 3d nanomall diamant / carbon

FIG. 2 sensibilitate la electrod, anti-interferență, selectivitate și stabilitate pe termen lung a senzorului electrochimic CuO încărcat cu nanoparticule 3D diamant / carbon