Der er gjort nye fremskridt inden for forskning i diamantfilmmaterialer

Der er gjort nye fremskridt inden for forskning i diamantfilmmaterialer

Elektrokemisk biosensor er en teknologi, der konverterer kemiske signaler genereret af reaktioner med specifikke biometriske enheder til elektriske signaler. Det har fordelene ved høj følsomhed, hurtig reaktionshastighed, lav pris og lille bærbarhed og spiller en vigtig rolle i klinisk medicin, miljøpåvisning, inspektion og karantæne. Metaloxidgenkendelsesenhed med høj katalytisk aktivitet er en af de vigtige udviklingsretninger for elektrokemiske biosensorer. Imidlertid hindrer den lave ledningsevne af metaloxidgenkendelsesenheden alvorligt elektronoverføringsprocessen i reaktionsprocessen, og sensorens ydeevne er ikke god. Derfor er det ud fra perspektivet at designe strukturen af høj-effektivitetselektrokemisk biosensorelektrode blevet fokus og vanskelighed ved dette felt at konstruere omdannelsesenheden af nanometer tyndfilmstruktur med høj ledningsevne til at indlæse identifikationsenheden med høj katalytisk aktivitet.

Metal ved Shenyang nationale forskningscenter for materialer videnskabelig forskning, membran materialer og interface team Jiang Xin forsker, Dr. Graduate ZhaiChaoFeng Huang Nan professor undervisning, ved hjælp af CVD, PVD og elektrokemisk oxidation teknologi til at udvikle en ny type af diamant / kulstof nanorør vægbelastning CuO 3 d mesh elektrokemisk sensor elektrode og anvendes til påvisning af glucosemolekyler. Den elektrokemiske sensor elektrode viste et bredt lineært detekteringsområde (0,5 x 106-4 x 103 M), høj følsomhed (1650 A 1 cm - 2 mM), lav detektionsgrænse og god selektivitet, god reproducerbarhed og langsigtet stabilitet og yderligere undersøgelser har fundet ud af, at elektroden i den praktiske analyse af humant serum viser en god genopretningshastighed (94,21 104,18%) har den meget høje biologiske molekylære genkendelsesevne.

Resultaterne viser, at den fremragende elektrokemiske følelsesydelse primært kommer fra diamant / carbon nanowall tynde filmelektroder med fremragende fysiske og kemiske egenskaber. På den ene side består carbon nanowires af dusinvis af grafenark, der vokser næsten vinkelret på substratet. De har ikke kun fremragende elektrisk ledningsevne og stort specifikt overfladeareal, men har også rige grafitkanter med høj elektrokemisk aktivitet, porøs struktur, som er let at overføre masse, vanskelig at agglomerere og stabil struktur. På den anden side løber diamant med høj unges modul gennem hele tyndfilmelektroden i form af nanoflade, hvilket yderligere forbedrer elektrodens mekaniske strukturstabilitet i applikationsprocessen. Denne unikke tredimensionelle netværksstruktur kan fremskynde masseoverførslen af glucosemolekyler og returnere de elektroner, der genereres ved katalytiske reaktioner til det elektrokemiske kredsløb i tid, hvilket således udviser fremragende elektrisk analyse ydeevne og langsigtet stabilitet. Derudover kan den 3d-mesh elektrokemiske sensorelektrode også anvendes til at indlæse andre biometrier, hvilket viser stort potentiale inden for højtydende elektrokemiske biosensorer. Carbon nanostrukturen vil også have forskningsværdi inden for elektrokemisk energilagring og transformation, elektrokatalysering og så videre. Relaterede forskningsresultater til udgivelse i Small (i presse, https://doi.org/10.1002/smll.201901527).

Ovennævnte grundforskning er blevet finansieret af det nationale naturvidenskabelige fundament i Kina, videnskabs- og teknologifondamentet for Liaoning-provinsen og det store videnskabelige og teknologiske præstationsprojekt af Shenyang.

Fig. 1 skematisk diagram over elektrokemisk sensor elektrode struktur og biosensor detektion af CuO nanopartikler læsset på 3d diamant / carbon nanowall

Fig. 2 elektrode følsomhed, anti-interferens, selektivitet og langsigtet stabilitet af CuO elektrokemiske sensor læsset med 3d diamant / carbon nanowall