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oe1(光电查) - 科学论文

12 条数据
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  • 分级纳米结构钒酸铋的简易合成：一种用于六价铬降解与检测的高效光催化剂

    摘要： 异质结构纳米材料在环境安全领域备受关注，可用于检测和降解/去除有害有毒化学品。本研究采用绿色低共熔溶剂Reline（一种低能耗的形貌控制方法），制备了具有手榴弹状层级纳米结构的钒酸铋（BiVO4）双功能催化剂，用于光催化降解高毒性六价铬（Cr(VI)）及其电化学检测。SEM结果显示BiVO4催化剂分散良好，HR-TEM表明其平均粒径约5-10 nm。该BiVO4在紫外光下表现出优异光催化活性，160分钟内实现约95%的Cr(VI)还原为Cr(III)。催化剂循环使用实验证实其具有良好的光催化还原稳定性和可重复使用性。此外，BiVO4修饰的丝网印刷碳电极（BiVO4/SPCE）展现出卓越的电化学检测性能：具有显著电催化活性、较宽线性范围（0.01-264.5 μM）、低检测限（0.0035 μM）及良好的存储稳定性。重要的是，该修饰电极在实际水样检测中也表现出优异的回收率，适用于实际应用。

    关键词： 手里剑形BiVO4，耐用双功能催化剂，深共晶绿色溶剂，光催化Cr(VI)还原，电化学传感

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 在多孔氮化镓电极上光沉积钯纳米颗粒用于葡萄糖的非酶电化学传感

    摘要： 本文描述了一种非酶电化学葡萄糖传感器，该传感器通过在多孔氮化镓（PGaN）电极上原位光沉积高密度且均匀分布的钯纳米颗粒（PdNPs）制备而成。采用循环伏安法和计时电流法对修饰电极的葡萄糖响应性能进行了表征。在0.1 M氢氧化钠溶液中，该传感器具有两个线性检测范围：1 μM至1 mM和1至10 mM，检测限为1 μM。该电极具有重复性好、灵敏度高、响应快速和长期稳定的特点。将其应用于血清葡萄糖定量分析时，显示出准确的电流响应信号。

    关键词： 电化学传感、氮化镓、光沉积、葡萄糖检测、钯纳米颗粒、多孔材料

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 原子级精确金属纳米团簇的电化学

    摘要： 含几个至几百个金属原子的硫醇盐保护金属纳米粒子是具有独特理化性质的有趣材料。它们处于体相到分子态的过渡区域，在此区域离散电子态出现，电子能带结构让位于量子限域效应。超小金纳米粒子合成与表征技术的最新进展，为分离原子级精度的极高单分散纳米粒子开辟了新途径。这类纳米粒子也被称为纳米团簇，以区别于核直径>2 nm的常规金属纳米粒子。这些纳米团簇通常通过实际分子式进行鉴定，其中著名的有Au25(SR)18、Au38(SR)24和Au102(SR)44（SR为有机硫醇盐）。目前已公开了多个此类纳米团簇的单晶结构。研究人员有效运用密度泛函理论(DFT)计算预测其原子/电子结构及理化性质。原子级精确的金属纳米团簇因其新颖的尺寸特异性电化学、光学及催化特性成为近期研究焦点。本文重点介绍原子级精确金属纳米团簇的电化学研究进展及其在电催化和电化学传感中的应用。相较于金纳米团簇，其他金属纳米团簇的电化学研究进展较少，因此我们主要聚焦金基纳米团簇的电化学特性与应用。伏安法在研究金属纳米团簇电子结构（尤其是HOMO和LUMO能级附近）方面极具优势。观测到Au25(SR)18存在显著的HOMO-LUMO能隙，该能隙随纳米团簇尺寸增大逐渐减小，这与光学能隙变化趋势一致。杂原子掺杂是从原子层面调控金属纳米团簇光学和电化学性能的有效策略。虽然超原子理论预测[Au25(SR)18]?及其许多掺杂纳米团簇具有8电子构型，但Pt和Pd掺杂的[PtAu24(SR)18]0与[PdAu24(SR)18]0纳米团簇展现出显著不同的电子结构（其光谱和伏安曲线证实存在Jahn-Teller畸变）。此外，金属掺杂可能改变其表面结合特性和氧化还原电位。金属纳米团簇在实现高活性和高选择性电催化应用方面潜力巨大。金属纳米团簇明确的核壳结构具有特殊优势——可独立调控核壳层以获得适宜的结合特性和氧化还原电位。我们讨论了针对水分解、CO2转化和电化学传感定制的金属纳米团簇在电催化领域的最新进展。明确的模型纳米催化剂对揭示电催化详细机理从而开发新型高效电催化剂至关重要。我们预计原子级可控的金属纳米团簇将助力系统优化适合电催化的电化学和表面特性，从而为发现精准调控的纳米催化剂提供强大平台。

    关键词： 量子限域、电催化、原子级精确金属纳米团簇、电化学、电化学传感

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 二维VS2@VC@氮掺杂碳片层构建的超细Pd纳米颗粒修饰的层级核壳结构：在碳纤维微电极上组装成三维玫瑰花状阵列用于电化学传感

    摘要： 具有纳米尺度异质组分与微米尺度三维有序组装的二维（2D）纳米杂化材料的发展，被视为通过结构与成分协同耦合提升整体性能的有效途径。本研究报道了一种新型分层核壳结构二维VS2@VC@氮掺杂碳（NC）薄片的制备——其表面垂直生长超细钯纳米颗粒（PdNPs），并组装于碳纤维（CF）上形成独特的三维玫瑰花状阵列。所得VS2@VC@NC-PdNPs修饰CF微电极整合了核壳VS2@VC@NC-PdNPs薄片异质复合结构与独特玫瑰花状阵列的电化学特性，在电子转移能力、电催化活性、稳定性及生物相容性方面显著提升。优化条件下，该电极对生物标志物过氧化氢（H2O2）展现出优异电化学传感性能：高灵敏度152.7 μA cm?2 mM?1、低检测限50 nM（信噪比3:1），兼具良好重现性与抗干扰能力，可用于活癌细胞及癌组织中H2O2的实时原位电化学检测。该纳米杂化微电极的卓越性能将为二维层状材料作为电化学生物传感应用候选材料的设计提供重要启示。

    关键词： 电化学传感、分级核壳结构、三维玫瑰花状片层阵列、二维层状纳米材料、癌症生物标志物检测

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2018年IEEE传感器会议 - 印度新德里（2018.10.28-2018.10.31）] 2018年IEEE传感器会议 - 基于C-MEMS技术制备的玻璃碳电极作为高灵敏度电化学生物传感器

    摘要： 电化学生物传感器在即时检测领域具有广阔应用前景，因其测量过程比光学传感器更简便，且能适用于复杂分析物环境。碳电极因其稳定性优于其他金属材料而被广泛研究。虽然热解碳电极已用于蛋白质检测，但检测限不尽如人意，这可能与碳前驱体的选择有关。本文采用传统碳微机电系统（C-MEMS）工艺制备了玻碳电极，以SU-8光刻胶作为碳前驱体。通过循环伏安法在-800 mV至800 mV电位范围内，使用10 mM铁氰化钾溶液对碳薄膜电极进行测试。样品经抗乙肝单克隆抗体固定后，进一步通过紫外-可见分光光度法确认抗体结合。实验发现：在175 mV电位下，1 fM和1 pM浓度对应的电流峰分别出现显著下降，电流幅值变化率分别达到约30%和83%。本研究证实了功能化玻碳电极对乙肝病毒进行灵敏电化学检测的可行性，该技术若与低成本微流控平台集成，将适用于即时诊断应用。

    关键词： 生物传感器、循环伏安法、玻碳电极、碳微机电系统、电化学传感、乙型肝炎

    更新于2025-09-23 06:08:10

  • 石墨烯材料作为对抗气态氨的高级传感策略的卓越平台

    摘要： 氨气（NH3）是一种无色、有毒、具有腐蚀性和反应活性的气体，带有特征性刺鼻气味。迄今为止，对氨气浓度的定量分析主要采用传统技术（如离子色谱法）。鉴于此类应用存在的复杂性，研究者致力于开发灵敏度更高、选择性更强的氨气检测方法。在这方面，基于石墨烯的传感器因其独特的电学特性（如低电信号噪声和高载流子迁移率）以及大表面积而受到广泛关注。本文旨在评估基于石墨烯的气体传感器在有效检测氨气方面的潜在应用价值。我们通过批判性分析各类实验并理解其实际意义，力求深入把握这一具有挑战性的研究领域的最新进展。本综述通过对比基于石墨烯的氨气传感器与其他纳米材料的性能表现，以促进对该领域更全面的认识。同时，我们还总结了石墨烯技术在氨气传感领域未来发展的前景。

    关键词： 石墨烯、氨气传感、纳米材料、电化学传感、气体传感器

    更新于2025-09-23 16:56:35

  • 拉曼光谱法作为解析氧化锌-碳纳米管复合材料以优化尿酸检测的检测手段

    摘要： 通过超声处理制备了回流氧化锌（ZnO）纳米颗粒（NPs），并将其附着于羧基功能化的多壁碳纳米管（COOH-MWNTs）上。研究展示了利用超声分散碳纳米管复合材料以监测尿酸（UA）的电催化剂实际优化方案。尿酸监测对医疗疾病管理具有重要意义。超声时间的选择是制备理想复合材料的关键步骤。我们首次报道了拉曼光谱在实际应用中用于调节ZnO NPs与多壁碳纳米管（MWNT）表面键合过程中涉及的超声处理。通过计时电流法和循环伏安法检测尿酸时，最大电流与最高的sp2杂化碳信号相关，这体现在表示COOH-MWNT最大分散程度的综合拉曼G带峰面积中。制备了一系列超声时间为60至240分钟的ZnO/COOH-MWNT复合材料。最佳超声时间（150分钟）对应最大测量电流和MWNT分散程度。该传感器能够以快速电流响应时间（<5秒）定量且选择性地测量临床上相关浓度（100-900 μM）的尿酸。

    关键词： 计时电流法、氧化锌纳米颗粒、拉曼光谱、循环伏安法、多壁碳纳米管、电化学传感

    更新于2025-09-23 17:06:45

  • 基于二甲基锡(IV)-鞣花酸体系的分光光度法、荧光法和电化学选择性焦磷酸盐/ATP检测

    摘要： 在核苷三磷酸存在下对焦磷酸根阴离子（PPi）的检测可实现聚合酶链式反应的实时监测。为深入理解PPi/核苷三磷酸选择性识别的关键因素，本研究系统考察了二甲基锡(IV)-儿茶酚配合物的性能——该配合物能在三磷酸腺苷（ATP）共存时分别通过荧光或电化学方法单独检测PPi。二甲基锡(IV)能牢固结合PPi或ATP，并与水合钛铁试剂（4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸）形成稳定的1:1水溶液配合物。通过电位滴定和光谱滴定定量表征了所有组分的配位平衡?；诮沽姿岣趵胱幽艽优浜衔镏惺头庞卫腩烟约恋奶匦?，可通过荧光或电化学信号实现其检测；而ATP虽不置换钛铁试剂，但会因形成光学性质介于游离态与结合态钛铁试剂之间的三元Me2Sn(IV)-钛铁试剂-ATP复合物，在荧光检测中干扰PPi测定。电化学（方波伏安法）检测中，该三元ATP复合物呈现独立峰位且不与游离或结合态钛铁试剂峰重叠，从而实现PPi与ATP的同步检测。

    关键词： 光学传感、二甲基锡(IV)、焦磷酸盐、电化学传感、三磷酸腺苷选择性、没食子酸丙酯

    更新于2025-09-24 00:25:47

  • [IEEE 2019年第16届系统、信号与器件国际多会议(SSD) - 土耳其伊斯坦布尔(2019.3.21-2019.3.24)] 2019年第16届系统、信号与器件国际多会议(SSD) - 研究经MWNT/AuNPs修饰的激光诱导石墨烯电极用于亚硝酸盐检测

    摘要： 本文提出了一种新型低成本传感电极材料，该材料对亚硝酸盐表现出优异的电化学响应，适用于一次性即时检测亚硝酸盐传感器。激光诱导石墨烯碳（LIG）采用简单的激光雕刻方法，在Kapton聚合物基底上诱导导电通路来制备电极。工作电极分别用金纳米颗粒（AuNPs）、多壁碳纳米管（MWCNT）及AuNPs/MWCNT复合物修饰。通过扫描电镜-能量色散X射线光谱（SEM-EDX）、循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）对修饰电极进行表征。表面形貌分析和电化学测试证实LIG电极成功制备，且修饰后其电催化性能显著提升，这表明AuNPs与MWCNT之间产生了协同效应，兼具优异导电性和高比表面积特性。采用方波伏安法（SWV）测试时，该传感器的检测限低至6.75 μM，完全满足实际应用需求。研究表明，AuNPs/MWCNT修饰的LIG电极具有良好的电化学性能，在一次性亚硝酸盐电化学传感器领域具有广阔应用前景。

    关键词： 电化学传感、亚硝酸盐检测、碳纳米管、金纳米颗粒、激光诱导石墨烯

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 共轭聚合物与石墨烯自组装：合成及电化学1-羟基芘传感器

    摘要： 尿中1-羟基芘（1-OHP）作为多环芳烃（PAHs）的代谢产物之一，已被广泛用作动植物和人类暴露于PAHs的生物标志物。本研究通过Suzuki偶联反应合成了一种新型共轭聚合物聚8-甲氧基-7-甲基-5-(10-蒽-9-基)喹啉（PMMAYQ），继而采用层层自组装技术制备了均质的PMMAYQ/石墨烯多层薄膜，并将其应用于1-OHP的电化学传感检测。在最优条件下，{PMMAYQ-石墨烯}16修饰的玻碳电极对1-OHP表现出优异的响应性能。该传感器在0.5-120 nM范围内呈现线性响应，检测限低至0.07 nM（信噪比S/N=3），灵敏度为0.5539 μA/μM。该电化学传感器具有良好的稳定性、可接受的重复性和优异的选择性。将该方法用于人尿样中1-OHP的测定，回收率范围为95.6%-107.1%。

    关键词： 自组装、电化学传感、石墨烯、1-羟基芘、共轭聚合物

    更新于2025-09-16 10:30:52