Kemajuan baru telah dibuat dalam penelitian bahan film berlian

Kemajuan baru telah dibuat dalam penelitian bahan film berlian

Biosensor elektrokimia adalah teknologi yang mengubah sinyal kimia yang dihasilkan oleh reaksi dengan unit biometrik tertentu menjadi sinyal listrik. Ini memiliki keunggulan sensitivitas tinggi, kecepatan respon cepat, biaya rendah dan portabilitas kecil, dan memainkan peran penting dalam kedokteran klinis, deteksi lingkungan, inspeksi dan karantina. Unit pengenalan oksida logam dengan aktivitas katalitik tinggi adalah salah satu arah pengembangan penting dari biosensor elektrokimia. Namun, konduktivitas rendah dari unit pengenalan oksida logam secara serius menghambat proses transfer elektron dalam proses reaksi, dan kinerja sensor tidak baik. Oleh karena itu, dari perspektif merancang struktur elektroda biosensor elektrokimia efisiensi tinggi, telah menjadi fokus dan kesulitan bidang ini untuk membangun unit konversi struktur film tipis nanometer dengan konduktivitas tinggi untuk memuat unit identifikasi aktivitas katalitik tinggi.

Logam oleh pusat penelitian nasional shenyang penelitian bahan sains, bahan membran dan tim antarmuka peneliti Jiang Xin, Dr. Lulusan ZhaiChaoFeng profesor instruksi Associate Huang, menggunakan CVD, PVD, dan teknologi oksidasi elektrokimia untuk mengembangkan jenis baru dari dinding berlian / karbon nanotube. Elektroda penginderaan elektrokimia CuO 3 mesh mesh dan digunakan dalam pendeteksian molekul glukosa. Elektroda penginderaan elektrokimia menunjukkan rentang deteksi linier yang luas (0,5 x 106-4 x 103 M), sensitivitas tinggi (1650 A 1 cm - 2 mM), batas deteksi rendah dan selektivitas yang baik, reproduktifitas yang baik dan stabilitas jangka panjang, dan studi lebih lanjut telah menemukan bahwa elektroda dalam analisis praktis serum manusia menunjukkan tingkat pemulihan yang baik (94,21 104,18%), memiliki kemampuan pengenalan molekul biologis yang sangat tinggi.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kinerja penginderaan elektrokimia yang sangat baik terutama berasal dari berlian / karbon nanowall film tipis dengan sifat fisik dan kimia yang sangat baik. Di satu sisi, kawat nano karbon terdiri dari puluhan lembar graphene yang tumbuh hampir tegak lurus terhadap substrat. Mereka tidak hanya memiliki konduktivitas listrik yang sangat baik dan luas permukaan spesifik yang besar, tetapi juga memiliki tepi grafit yang kaya dengan aktivitas elektrokimia yang tinggi, struktur berpori yang mudah untuk mentransfer massa, sulit untuk menggumpal dan struktur yang stabil. Di sisi lain, berlian dengan modulus tinggi muda berjalan melalui seluruh elektroda film tipis dalam bentuk lembaran nano, yang selanjutnya meningkatkan stabilitas struktur mekanik elektroda dalam proses aplikasi. Struktur jaringan tiga dimensi yang unik ini dapat mempercepat transfer massa molekul glukosa, dan mengembalikan elektron yang dihasilkan oleh reaksi katalitik ke sirkuit elektrokimia dalam waktu, sehingga menunjukkan kinerja analisis listrik yang sangat baik dan stabilitas jangka panjang. Selain itu, elektroda sensor elektrokimia 3d mesh juga dapat digunakan untuk memuat biometrik lainnya, menunjukkan potensi besar dalam bidang biosensor elektrokimia kinerja tinggi. Struktur nano karbon juga akan memiliki nilai penelitian di bidang penyimpanan dan transformasi energi elektrokimia, elektrokatalisis dan sebagainya. Hasil penelitian terkait diterbitkan dalam Small (in press, https://doi.org/10.1002/smll.201901527).

Pekerjaan penelitian dasar di atas telah didanai oleh yayasan ilmu alam nasional China, yayasan ilmu pengetahuan dan teknologi provinsi penghubung dan proyek transformasi pencapaian ilmiah dan teknologi utama dari shenyang.

Gambar 1 diagram skematik struktur sensor elektrokimia elektroda dan deteksi biosensor nanopartikel CuO dimuat pada 3d berlian / karbon nanowall

ARA. 2 sensitivitas elektroda, anti-interferensi, selektivitas dan stabilitas jangka panjang sensor elektrokimia CuO sarat dengan 3d berlian / karbon nanowall