大范围高灵敏度纳米尺度氨气传感器的制备

介绍了基于碳纳米管与聚苯胺纳米纤维的两种氨气传感器的制备与测试,综合运用两种传感器,兼顾了高灵敏度和大范围测量两项互相制约的要求.使用近场电纺技术制备单根聚苯胺纳米纤维传感器,对1×10-6氨气灵敏度达到2.7％,比较了聚苯胺纳米纤维结构和薄膜结构的响应特性.纳米纤维的立体结构可提升传感器性能.使用双向电泳技术制备碳纳米管传感器,对浓度大于20× 10-6 (V/V)的氨气有良好的线性响应.分析了主要功能材料的微结构,阐述了制备技术,比较了响应特性,分析了纤维中气体三维扩散模型,通过计算和测试值,表明响应时间与纤维直径存在反相关性.     

糖尿病多参数生物传感器

新型糖尿病多参数传感器是针对糖尿病及其并发症的监控而设计的,可实现血糖、乳酸、胆固醇、β—羟丁酸等血液生化参数的同时检测。它将酶法分析技术与微腔技术相结合,以印刷碳糊电极为基础,通过生物固定化方法将检测所需的酶固定在碳糊电极表面,添加多糖物质作为酶稳定剂,保证传感器响应的稳定性。传感器的检测梯度范围为：血糖1～30mmol／L,检测时间20s;胆固醇1．0—4．0g／L,检测时间180s;乳酸1～15mmol／L,检测时间50s;β—羟丁酸20～700mg／L,检测时间50s。传感器的检测结果与大型生化分析仪的常规方法检测结果相关系数大于0．92。     

基于定向纳米碳管气体放电的气敏传感器研究

介绍了一种基于定向纳米碳管的气敏传感器,以生长定向纳米碳管的氧化铝模板作为阳极,铝板作为阴极,利用纳米碳管的尖端发射效应,在较低的电压下使气体产生放电现象。通过对纳米碳管在气体中击穿电压和放电电流的测量,实现对气体的定性定量检测。同时纳米碳管气敏传感器还具有体积小、灵敏度高、稳定性好、响应速度快、在常温常压下即可进行检测等优点,具有较好的应用前景。     

室温下镀钯多壁碳纳米管对苯的气敏响应特性

在酸氧化后的多壁碳纳米管上化学还原镀钯,用水将镀钯后的碳管清洗至中性并配制成悬浊液,将悬浊液旋涂在真空溅射的叉指金电极表面,干燥后作为气敏膜,把气敏膜暴露于一定浓度的苯气体中,检测传感器的电流变化,并计算其灵敏度。镀钯后的多壁碳管在室温下对苯响应和回复迅速,电导变化与苯气体的浓度呈良好的线性关系,其线性回归方程y=0.0041x 0.1288,r=0.9546。Pd颗粒对苯分子和碳管壁结构缺陷间的电子转移的促进作用可能是多壁碳管镀钯后产生良好气敏响应的原因。     

功能碳黑修饰的丝网印刷碳糊电极葡萄糖生物传感器的特性与机理

从碳黑表面引发苯乙烯磺酸钠的原子转移自由基聚合制备了聚(苯乙烯磺酸钠)改性碳黑(CB-g-PSS),并分别以掺杂和沉积两种不同方式修饰电极的生物敏感膜,再在生物敏感膜上吸附固定葡萄糖氧化酶,制作了两种葡萄糖氧化酶传感器,得到了不同的效果.实验结果表明,将CB-g-PSS与成膜材料掺杂制作的生物传感器与无修饰传感器相比,响应灵敏度下降了1/3;将CB-g-PSS沉积修饰丝网印刷碳糊电极制作的传感器与无修饰传感器相比,响应灵敏度提高了2倍,且对1.1～33.3 mmoL/L的葡萄糖待测样本,RSD均＜7%,稳定性良好,有较高的应用价值.通过实验分析了CB-g-PSS以不同方式修饰电极的工作机理,结果表明,选择正确的修饰方式,能够发挥CB-g-PSS的导电效应及纳米效应,使其有利于酶的固定,提高响应灵敏度并改善酶促反应动力学特性.     

铁纳米线/壳聚糖/抗体生物探针的制备和层析检测

以戊二醛为交联剂制备Fe纳米线/壳聚糖复合物,研究其对牛血清白蛋白的吸附性能:缓冲液pH为6.0时,达到最大平衡吸附量,为148.40 mg/g;以Fe纳米线/壳聚糖交联吸附α-HCG抗体制备生物探针,组装层析试纸条,进行免疫层析实验,结果表明:其检测灵敏度为10 IU/L,与市场上销售的胶体金早孕试纸条相比,可以将早孕检测时间提前2～3 d.     

用信号检测理论和泊松过程仿真感觉系统中随机共振现象

运用心理物理学的实验方法来研究噪声对某一感觉通路的作用是神经信息学中的重要手段,一些研究者们已经借用此类实验方法证实了感觉通路中存在有噪声作用的随机共振现象,但是相应的理论研究工作仍不完善.基于信号检测理论中的理想观测器模型,考察了在保守阈值下的阈下随机共振现象和宽松阈值下的阈上随机共振现象.另外,文中从更接近实际神经电活动的角度出发,使用神经元放电的泊松模型来详细分析噪声对感觉神经系统的作用,仿真结果表明感觉通路中存在随机共振现象.     

亲水纳米二氧化硅修饰丝网印刷碳糊电极的改进性能研究

研究了以铁氰化钾为电子传递剂,亲水纳米二氧化硅为固定化酶的载体与高分子成膜材料掺杂制作的生物敏感膜修饰丝网印刷碳糊电极葡萄糖生物传感器的改进特性,并从机理上分析了形成这种优化的原因。实验采用柠檬酸作为缓冲液,在高分子成膜材料、铁氰化钾、稳定剂、葡萄糖氧化酶中掺杂均相处理后的纳米二氧化硅制备生物敏感膜,并制成腔体,将其与未经过纳米二氧化硅掺杂制备的生物传感器进行对比实验。实验证明:用掺杂纳米二氧化硅制作的生物敏感膜修饰的丝网印刷碳糊电极与未修饰电极相比,灵敏度提高了2.6倍,线性检测范围为1.1~33.3 mmol/L,对测试范围内不同浓度的葡萄糖样本,相对标准偏差<5%,重现性和稳定性良好,具有较高的研究价值和应用前景。     

非图案化法制备柔性连续葡萄糖监测传感器

以聚多巴胺作为前驱体,在聚酰亚胺薄膜表面化学沉积一层牢固致密的金层,以该镀金薄膜两面的金层作为基体电极,在其中一面镀铂黑作为参比-对电极,在另一面依次电沉积铂黑层、电泳形成Nafion/碳纳米管网络层、电吸引形成葡萄糖氧化酶层构成工作电极,并整体涂覆聚氨酯外膜,制备了一种柔性葡萄糖传感器.考察了此传感器对葡萄糖的检测性能,以及各层表面形态结构对传感器性能的影响.传感器在0.3V的工作电位下对葡萄糖的线性响应范围是2.0 ～ 32.0 mmol/L,响应灵敏度为25 μA· (mmol/L)-1·cm-2,检出限为0.05 mmol/L (S/N=3),且传感器有良好的长期稳定性和抗干扰性,可用于皮下连续血糖监测.     

石墨烯氧化物湿敏特性研究

在声表面波谐振器件上滴定石墨烯氧化物,制成了一种基于石墨烯氧化物薄膜的声表面波湿敏检测器件.此器件表现出优异的湿敏传感性能,在宽湿度范围内(10％ ～98％ RH),其灵敏度高达200 kHz/％RH以上;线性度超过0.9;温度系数小于0.5％ RH/℃;吸湿与脱湿响应速度均小于2s.结果表明:石墨烯氧化物具有优良的湿度敏感特性,有望应用于高性能湿度传感器的开发.