Postignut je novi napredak u istraživanju dijamantskih filmskih materijala

Postignut je novi napredak u istraživanju dijamantskih filmskih materijala

Elektrohemijski biosenzor je tehnologija koja pretvara hemijske signale generisane reakcijama sa specifičnim biometrijskim jedinicama u električne signale. Ima prednosti visoke osjetljivosti, brzine odziva, niske cijene i male prenosivosti, te igra važnu ulogu u kliničkoj medicini, detekciji okoliša, inspekciji i karantini. Jedinica za prepoznavanje metal oksida s visokom katalitičkom aktivnošću je jedan od važnih pravaca razvoja elektrokemijskih biosenzora. Međutim, niska provodljivost jedinice za prepoznavanje metalnih oksida ozbiljno ometa proces prijenosa elektrona u reakcijskom procesu, a performanse senzora nisu dobre. Dakle, iz perspektive projektovanja strukture visokoučinkovite elektrokemijske biosenzorske elektrode, postalo je fokus i teškoća u ovom polju konstruirati jedinicu pretvorbe nanometarske tankoslojne strukture s visokom provodljivošću kako bi se opteretila identifikacijska jedinica visoke katalitičke aktivnosti.

Metal by shenyang nacionalni istraživački centar za materijale naučno istraživanje, membranski materijali i sučelje tim Jiang Xin istraživač, dr. ZhaiChaoFeng Huang Nan suradnički profesor, koristeći CVD, PVD i elektrokemijsku oksidacijsku tehnologiju za razvoj novog tipa zida CuO 3 d mrežasta elektrokemijska elektroda i koristi se za detekciju molekula glukoze. Elektrohemijska senzorska elektroda pokazala je širok linearni raspon detekcije (0,5 x 106-4 x 103 M), visoku osjetljivost (1650 A 1 cm - 2 mM), nisku granicu detekcije i dobru selektivnost, dobru reproducibilnost i dugoročnu stabilnost, te daljnje studije su otkrili da elektroda u praktičnoj analizi humanog seruma pokazuje dobru stopu oporavka (94,21 104,18%), ima vrlo visoku biološku sposobnost molekularnog prepoznavanja.

Rezultati pokazuju da odlične performanse elektrokemijskog sensinga uglavnom dolaze od tankih filmskih elektroda dijamant / ugljenični nanos, sa odličnim fizičkim i hemijskim svojstvima. Sa jedne strane, ugljenične nanožice se sastoje od desetina grafenskih ploča koje rastu skoro okomito na podlogu. Ne samo da imaju odličnu električnu provodljivost i veliku specifičnu površinu, već imaju i bogate grafitne ivice sa visokom elektrokemijskom aktivnošću, poroznu strukturu koja se lako prenosi, teško se aglomerira i stabilna je struktura. S druge strane, dijamant sa visokim modulom mladosti prolazi kroz celu tankoslojnu elektrodu u obliku nano-lima, što dodatno poboljšava stabilnost mehaničke strukture elektrode u procesu nanošenja. Ova jedinstvena trodimenzionalna mrežna struktura može ubrzati maseni transfer molekula glukoze i vratiti elektrone generirane katalitičkim reakcijama u elektrokemijskom krugu u vremenu, pokazujući izvrsne performanse električne analize i dugoročnu stabilnost. Dodatno, elektrokemijska senzorska elektroda sa 3D mrežom može se koristiti i za učitavanje drugih biometrija, pokazujući veliki potencijal u oblasti elektrokemijskih biosenzora visokih performansi. Ugljenična nanostruktura će takođe imati istraživačku vrednost u oblastima elektrohemijskog skladištenja i transformacije energije, elektrokataliza itd. Srodni rezultati istraživanja objavljeni u Small (u štampi, https://doi.org/10.1002/smll.201901527).

Navedeni osnovni istraživački rad je finansiran od strane Nacionalne zaklade za prirodne nauke Kine, naučne i tehnološke osnove provincije Liaoning i glavnog projekta transformacije shenyanga u naučno-tehnološkim dostignućima.

Slika 1 shematski dijagram elektrokemijske strukture elektroda senzora i biosenzorske detekcije CuO nanočestica natovarenih na 3d dijamant / ugljenu nanosnu

Fig. 2 osjetljivost elektrode, anti-interferencija, selektivnost i dugoročna stabilnost CuO elektrokemijskog senzora opterećenog 3D dijamantom / ugljičnom nanosilom