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凯发k8国际官网電化學傳感器在環境檢測中的作用

作者:凯发k8国际官网科技      發布時間:2021-09-14

隨著工業化和環境汙染化的加劇,汙染物中保存的重金屬、有毒氣體、農藥殘留問題日益增多,對于環境汙染問題的處理是十分重要的。

古板的環境監測通常采用離線、實驗室剖析辦法,剖析速度慢,操作繁雜,剖析儀器大且騰貴,無法進行現場快速剖析和連續在線監測。凯发k8国际官网電化學傳感器以本錢低、易攜帶、多功能等優點在環境監測領域的應用日益廣泛。鑒于對凯发k8国际官网電化學傳感器的靈敏度要求越來越高,很多納米資料如碳納米管、納米金屬顆粒、碳纖維、多孔納米資料等被廣泛用于凯发k8国际官网電化學傳感器構建,其中石墨烯作爲一種新型的納米資料對凯发k8国际官网電化學傳感器起到了很好的增敏作用。

凯发k8国际官网電化學傳感器在食品平安、生物剖析、生命醫學、環境監測等方面取得了高度重視和廣泛應用。筆者主要綜述近幾年來國內外基于石墨烯構建的凯发k8国际官网電化學傳感器在環境監測領域的開展。

大規模制備高質量的石墨烯晶體資料是所有應用的基礎,開展簡單可控的化學制備辦法是最爲便當、可行的途徑,這需要化學家們長期不懈的探索和努力。Novoselov等人最初采用“微機械力破裂法”,即通過機械力從石墨晶體外表剝離石墨烯片層並轉移到氧化矽等載體外表上。雖然這種辦法可以制備微米巨細的石墨烯,可是其可控性較低,難以實現大規模合成。

通過加熱Sic單晶外表,Berger等人在SiC外表上外延生長石墨烯結構,這種擔載的石墨烯可以通過光刻過程直接做成電子器件。可是由于SiC晶體在高溫加熱過程中外表容易爆發重構,導致外表結構較爲繁雜,難以取得面積大、厚度均一的石墨烯。相比較而言,化學氣相沈積法提供了一條有效可控的合成和制備石墨烯薄膜的途徑。以金屬單晶或金屬薄膜爲襯底,在其外表上流露並高溫剖析含碳化合物可以生成石墨烯結構,通過襯底的選擇、生長的溫度、前驅物的流露量等生長參數能夠對石墨烯的生長進行調控。另外化學或熱還原法也可以大宗生産石墨烯。將石墨烯功能化,是將石墨烯進行化學改性、摻雜、外表官能化以及合成石墨烯的衍生物。

如金屬納米粒子功能化的石墨烯,增強了石墨烯的導電性;合成磺酸化的石墨烯提高了石墨烯的水溶性,進一步提高了石墨烯在電極外表的成膜性;合成N摻雜的石墨烯,由于氮元素有高的電子雲密度,將N元素摻雜于石墨烯中,進一步改善了石墨烯的導電性;另外還有制備的光學性質較好的卟啉石墨烯。將功能化石墨烯作爲修飾電極基底資料,大大提高了修飾電極的導電性以及外表積,用此種修飾電極構建一系列凯发k8国际官网電化學傳感器,提高了傳感器的靈敏度、穩定性和重現性。

傳感器主要由敏感器(分子識別元件)、信號轉換器(換能器)和電子線路三局部組成。凯发k8国际官网電化學傳感器是一類特殊的傳感器,是利用生物識別元件、信號轉換裝置、數據處理系統和顯示系統結合在一起的剖析設備,能夠感受特定的被丈量物質並依照一定規律將其轉換成可識另外電信號,通過對電信號進行處理,監測出被測物質及其濃度。

 

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