功能性纳米材料在电化学免疫传感器中的应用

新型功能性纳米材料以其诸多优良性质在构建电化学免疫传感器中备受关注,为电化学免疫传感器的开发和研究开辟了一片广阔天地。纳米材料在电化学免疫传感器方面的应用主要是将纳米材料作为传感器界面的修饰材料、生物分子的固载基质以及信号标记物等。本文就常见的功能性纳米材料在电化学免疫传感器中的应用做一综述。     

电化学DNA生物传感器研究的应用进展*

电化学DNA生物传感器因快速、灵敏、低耗和易于操作等优点在基因序列测定中受到了广泛的关注,已逐渐成为分子生物学和生物技术研究的重要领域。具有电活性的小分子和纳米材料因它们独特的性质,已被应用到电化学DNA生物传感器中。本文介绍了电化学DNA生物传感器的基本概念和分类,综述了近年来电活性小分子和纳米材料在电化学DNA生物传感器中的应用进展,并对此领域的未来发展做了展望。     

基于纳米材料的电化学免疫传感器在传染性病原体POCT中的应用

传染性病原体POCT对于及时有效控制传染病尤为关键。相比于传统检测方法,基于电化学免疫传感器的传染性病原体检测具有快速、灵敏、准确、易于小型化和集成化等优势,尤其适用于传染病POCT。新兴的纳米材料因其独特的理化性质可用于修饰传感器界面或作为生物分子的固载基质以及信号标记物等,有助于构建出高选择性和高灵敏度的电化学免疫传感器。在本文中,我们着重阐述了不同结构的纳米材料修饰的电化学免疫传感器在传染性病原体POCT检测中的应用,进一步介绍了基于纳米材料的电化学免疫传感器与不同检测技术联用在传染性病原体POCT中的应用,并对其发展前景做出了展望。     

纳米材料在电化学生物传感器中的应用及纳米仿生界面的构建

对1995～2011年间各种纳米材料,包括金属纳米粒子、量子点纳米材料、碳纳米材料、复合纳米材料等在电化学生物传感器中的应用及纳米仿生界面的构建进行了综述。     

分子印迹电化学传感器

分子印迹电化学传感器能够选择性识别并检测特定目标化合物,因其设计简单、灵敏度高、价格低廉、携带方便、易于微型化和自动化等优点,在临床诊断、环境监测、食品分析等方面越来越受到人们的关注.本文作者主要论述分子印迹技术与电化学技术相结合构建分子印迹电化学传感器,包括分子印迹电化学传感器的种类,以及电化学方法制备分子印迹聚合物膜的常用单体等.对分子印迹电化学传感器领域新出现的分子印迹聚合物-纳米材料复合物以及纳米结构分子印迹聚合物也一并做了评述.     

基于纳米材料的细胞释放生物信号分子电化学传感器的研究进展

电化学传感器已被证实是一种检测细胞释放信号分子的有效方法.纳米材料如碳纳米材料、金属纳米颗粒,以及纳米复合材料等因其独特性质在电化学分析技术方面应用广泛.本文综述了近年来基于纳米材料的电化学传感器用于检测细胞中释放的信号分子的研究进展,并展望了其发展方向.     

纳米材料的电化学制取及应用

简介近年来纳米材料的电化学制备技术,纳米材料在电沉积、电池、电催化、传感器等领域中应用的新进展.     

电化学方法在荧光碳点研究中的应用

作为以碳为骨架结构的新型纳米材料,碳点具有许多优良的性能,如发射波长可调、良好的光稳定性、抗光漂白、良好的水溶性以及易于生物偶联等. 正是因为这些优点,碳点和其它碳质纳米材料（富勒烯、碳纳米管、石墨烯）一样受到了广泛的关注. 电化学方法制备碳点具有条件温和、费用低廉、后处理简单等特点. 另外,电化学方法在材料的表面结构分析以及发光机理的研究中也有其独特的优势. 本文即就电化学方法在荧光碳点的制备以及发光机理探讨中的应用作了综述,并简略介绍了碳点在传感器中的应用,提出了优化电化学方法制备碳点的某些设想.     

锂离子电池纳米材料研究

报道了作者最近在锂离子电池纳米材料方面的研究工作 .包括纳米负极材料 (如Sb ,SnSb ,CuSn及Si) ,纳米正极材料 (如CuS)合成 ,电化学性质 ,以及纳米材料的晶体结构与形貌在充放电过程中的变化等研究 .此外还报道了具有纳米尺度阴离子的锂盐在聚合物电解质中的增塑作用以及纳米硅Raman光谱和光致发光谱受电化学锂掺杂的影响 .最后对纳米材料的本征性质与其电化学性质的关系进行了讨论 ,并对其在锂离子电池中的应用及在基础研究方面的意义给予了评述 .     

纳米材料在电化学生物传感器及生物电分析领域中的应用

纳米尺度上的生物分析化学是当今国际生物分析领域研究的前沿和热点.该文阐述了纳米粒子在电化学免疫传感器及电化学DNA传感器领域的应用,着重介绍了以纳米材料为载体设计新型的具有生物分子识别和电信号增强作用的纳米标记粒子在构建高灵敏电化学生物传感器以及多组分同时检测中的应用.     

Carbon Nanotube and Gold‐Based Materials: A Symbiosis

Carbon nanotubes constitute a novel class of nanomaterials with potential applications in many areas. The attachment of metal nanoparticles to carbon nanotubes is new way to obtain novel hybrid materials with interesting properties for various applications such as catalysts and gas sensors as well as electronic and magnetic devices. Their unique properties such as excellent electronic properties, a good chemical stability, and a large surface area make carbon nanotubes very useful as a support for gold nanoparticles in many potential applications, ranging from advanced catalytic systems through very sensitive electrochemical sensors and biosensors to highly efficient fuel cells. Here we give an overview on the recent progress in this area by exploring the various synthesis approaches and types of assemblies, in which nanotubes can be decorated with gold nanoparticles and explore the diverse applications of the resulting composites.     

新型二维纳米材料在电化学领域的应用与发展

以石墨烯为代表的新型二维纳米材料具有独特的结构和优异的电子特性,在电化学各领域具有巨大的应用潜力。 本综述总结了新型二维纳米材料在电化学各领域(能源存储、能源转化和电化学传感)的研究现状和存在的问题。 展望了二维纳米材料在电化学领域的发展趋势。     

Nanomaterials in Electrochemical Sensing Area: Applications and Challenges in Food Analysis

Recently, nanomaterials have received increasing attention due to their unique physical and chemical properties, which make them of considerable interest for applications in many fields, such as biotechnology, optics, electronics, and catalysis. The development of nanomaterials has proven fundamental for the development of smart electrochemical sensors to be used in different application fields such, as biomedical, environmental, and food analysis. In fact, they showed high performances in terms of sensitivity and selectivity. In this report, we present a survey of the application of different nanomaterials and nanocomposites with tailored morphological properties as sensing platforms for food analysis. Particular attention has been devoted to the sensors developed with nanomaterials such as carbon-based nanomaterials, metallic nanomaterials, and related nanocomposites. Finally, several examples of sensors for the detection of some analytes present in food and beverages, such as some hydroxycinnamic acids (caffeic acid, chlorogenic acid, and rosmarinic acid), caffeine (CAF), ascorbic acid (AA), and nitrite are reported and evidenced.     

专辑序言:应用化学-追求卓越

为庆祝中国科学院长春应用化学研究所70周年华诞,特邀请化学及相关领域著名专家学者撰写出版一期纪念刊专辑。 本专辑收录了在相关领域具有丰富研究经验的团队所撰写的17篇相关研究的综述文章和2篇研究论文。 综述和评价了蛋白质组学技术、表面增强拉曼光谱技术、高分子材料、无机材料、有机材料和纳米材料等在荧光检测、橡胶合成、高分子聚合、不对称合成、电化学催化、传感、电池、电化学储能、水处理与检测等方面的研究进展;报道了开放骨架磷酸铝合成中的模版剂结构导向效应,以及通过交联度调控聚氨酯弹性体摩擦性能方面的研究工作。 专辑内容体现了各相关领域前沿学术进展和热点,具有很好的学术价值。 对广大读者更深入地了解相关领域的研究现状和发展趋势,促进相关领域的学术进步具有重要的意义!     

Electrochemical Sensors Using Two‐Dimensional Layered Nanomaterials

Two‐dimensional (2D) layered nanomaterials, e.g. graphene and molybdenum disulfide (MoS₂), have rapidly emerged in material sciences due to their unique physical, chemical and mechanical properties. In the meanwhile, there is a growing interest in constructing electrochemical sensors for a wide range of chemical and biological molecules by using these 2D nanomaterials. In this review, we summarize recent advances on using graphene and MoS₂ for the development of electrochemical sensors for small molecules, proteins, nucleic acids and cells detection. We also provide our perspectives in this rapidly developing field.     

《碳纳米材料电化学》专辑序言 ——方兴未艾的电化学能量转换和存储先进材料和技术

可以预见,在相当一段时期内,能源和环境将是全球发展的两大主题. 其实,人类对能源的获取方式将对地球的生态环境和人类未来的生存状态和生活方式产生重要影响. 正因为如此,世界各国正在大力发展可再生能源和清洁能源. 电化学能源是将化学能高效转变为电能的一种能量转换方式,它历史悠久,但不断被改进和创新,尤其是近年来得到了较快的发展. 目前,电化学能源转换和存储器件主要包括一次电池（如锌锰电池等）、二次电池（如铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等）、燃料电池、金属-空气电池以及超级电容器等. 电化学能源和其它可再生能源相互补充、交叉利用将是未来清洁能源的主要发展方向.     

新型碳纳米材料在低温燃料电池催化剂中的应用

 碳纳米管及其衍生纳米碳材料是一种介于富勒烯与石墨之间的碳的存在形式,具有独特的电子性质. 碳纳米材料可与其表面负载的金属活性相产生一种特殊的载体-金属相互作用; 纳米管中电子转移的动力学行为极佳,并且其特殊的纳米级孔道结构有利于反应物及产物的传质,因此作为低温燃料电池催化剂载体备受关注. 综述了多种新型碳纳米材料如碳纳米管、碳纳米纤维、碳纳米盘、碳纳米角和碳纳米分子筛等在低温燃料电池催化剂中的应用,并对其存在的问题和可能的发展方向进行了讨论.     

碳量子点的制备及其在能源与环境领域应用进展

碳量子点(carbon quantum dots,CQDs)作为碳纳米材料家族的新成员引起了科学家广泛关注和极大的研究兴趣。 CQDs具有优良的光学特性、生物相容性及微弱的细胞毒性,在生物医药、生物传感器及光电子设备、环境及能源等领域中具有重要的应用。 本文从CQDs的制备方法出发,介绍了近年来发展的新型制备方法,讨论了其优缺点以及对所得CQDs在组成、结构和性质等方面的影响;基于CQDs独特的光学及电化学性能,重点介绍了CQDs在环境与能源领域的应用。 此外,对CQDs研究过程中存在的若干挑战进行了分析,提出了未来发展的一些思考和建议,为拓展CQDs多方面应用提供重要参考。     

碳点在抗生素分析检测中的应用

抗生素的过度使用对环境造成了极大破坏,对其进行监测控制刻不容缓。常用的分析检测技术,如高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)等具有高效快速、重现性好、可自动化操作等优点。但对环境样品中抗生素的检测存在样品前处理过程繁琐、检测灵敏度低、实验成本高等问题。结合现有的检测技术发展新型材料,对提高抗生素的检测灵敏度具有重要意义。碳点(CDs)是一种尺寸介于0~10 nm之间的新型纳米材料,具有小尺寸效应、优异的电学和光学性质、良好的生物相容性等优点,已被广泛应用于环境样品中抗生素的检测。该综述对近5年CDs与传感器、色谱分析技术结合检测抗生素的应用进行了总结,并对其发展前景进行了展望。该文总结了CDs与分子印迹传感器、适配体传感器、电化学发光传感器、荧光传感器及电化学传感器相结合,及其在抗生素检测中的应用;对涉及的比率型传感器、阵列传感器等先进分析方法进行了举例评述;对CDs作为色谱固定相分离抗生素进行了阐述。文献表明,CDs结合传感器检测抗生素可有效提高检测灵敏度,但对复杂环境样品中抗生素的检测还面临着构建高选择性传感器、开发新型材料及数据处理等方面的挑战;目前,CDs作为色谱固定相对抗生素的材料分离,仍处于初步研究阶段,分离机理尚不明确,有待进一步深入研究。总之,CDs在环境样品中抗生素的检测方面仍面临一系列问题,随着人们对CDs的深入研究以及各种分析检测技术的不断发展,CDs将会在抗生素等环境污染物的检测中发挥重要作用。     

Reduced graphene sheets modified glassy carbon electrode for electrocatalytic oxidation of hydrazine in alkaline media

This paper describes the electrochemical properties of reduced graphene sheets (RGSs) for the electrocatalytic properties towards the hydrazine oxidation in alkaline media. The RGSs have been produced in high yield by a soft chemistry route involving graphite oxidation, ultrasonic exfoliation, and chemical reduction. The RGSs possess excellent electrocatalytic activity towards the hydrazine oxidation. In our opinion, RGSs are a potential electrode material for direct hydrazine fuel cells and electrochemical sensors for hydrazine detection.