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电化学传感器在凯发k8国际官网检测中的作用

作者:凯发k8国际官网科技      公布时间:2021-09-14

随着工业化和凯发k8国际官网污染化的加剧,污染物中保存的重金属、有毒气体、农药残留问题日益增多,关于凯发k8国际官网污染问题的处理是十分重要的。

古板的凯发k8国际官网监测通常采用离线、实验室剖析办法,剖析速度慢,操作繁杂,剖析仪器大且腾贵,无法进行现场快速剖析和连续在线监测。电化学传感器以本钱低、易携带、多功能等优点在凯发k8国际官网监测领域的应用日益广泛。鉴于对电化学传感器的灵敏度要求越来越高,很多纳米资料如碳纳米管、纳米金属颗粒、碳纤维、多孔纳米资料等被广泛用于电化学传感器构建,其中石墨烯作为一种新型的纳米资料对电化学传感器起到了很好的增敏作用。

电化学传感器在食品平安、生物剖析、生命医学、凯发k8国际官网监测等方面取得了高度重视和广泛应用。笔者主要综述近几年来国内外基于石墨烯构建的电化学传感器在凯发k8国际官网监测领域的凯发k8国际官网。

大规模制备高质量的石墨烯晶体资料是所有应用的基础,凯发k8国际官网简单可控的化学制备办法是最为便当、可行的途径,这需要化学家们长期不懈的探索和努力。Novoselov等人最初采用“微机械力破裂法”,即通过机械力从石墨晶体外表剥离石墨烯片层并转移到氧化硅等载体外表上。虽然这种办法可以制备微米巨细的石墨烯,可是其可控性较低,难以实现大规模合成。

通过加热Sic单晶外表,Berger等人在SiC外表上外延生长石墨烯结构,这种担载的石墨烯可以通过光刻过程直接做成电子器件。可是由于SiC晶体在高温加热过程中外表容易爆发重构,导致外表结构较为繁杂,难以取得面积大、厚度均一的石墨烯。相比较而言,化学气相沉积法提供了一条有效可控的合成和制备石墨烯薄膜的途径。以金属单晶或金属薄膜为衬底,在其外表上流露并高温剖析含碳化合物可以生成石墨烯结构,通过衬底的选择、生长的温度、前驱物的流露量等生长参数能够对石墨烯的生长进行调控。另外化学或热还原法也可以大宗生产石墨烯。将石墨烯功能化,是将石墨烯进行化学改性、掺杂、外表官能化以及合成石墨烯的衍生物。

如金属纳米粒子功能化的石墨烯,增强了石墨烯的导电性;合成磺酸化的石墨烯提高了石墨烯的水溶性,进一步提高了石墨烯在电极外表的成膜性;合成N掺杂的石墨烯,由于氮元素有高的电子云密度,将N元素掺杂于石墨烯中,进一步改善了石墨烯的导电性;另外还有制备的光学性质较好的卟啉石墨烯。将功能化石墨烯作为修饰电极基底资料,大大提高了修饰电极的导电性以及外表积,用此种修饰电极构建一系列电化学传感器,提高了传感器的灵敏度、稳定性和重现性。

传感器主要由敏感器(分子识别元件)、信号转换器(换能器)和电子线路三局部组成。电化学传感器是一类特殊的传感器,是利用生物识别元件、信号转换装置、数据处理系统和显示系统结合在一起的剖析设备,能够感受特定的被丈量物质并依照一定规律将其转换成可识另外电信号,通过对电信号进行处理,监测出被测物质及其浓度。

 

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