基于金属有机框架材料的光/电化学传感器在水环境检测中的应用进展

随着人们对水环境质量的要求日益增加,开发简便、灵敏和准确的新型水环境检测技术已成为研究的热点。金属有机框架化合物(Metal-organic frameworks, MOFs)是一类由金属离子或团簇和有机配体自组装形成的多孔配位聚合物,因其具有吸附可逆、催化活性高、比表面积大、孔径可调和结构多样等特性,可作为光/电化学传感材料,在水环境检测方面表现出巨大的应用潜力。本文介绍了近年来基于MOFs的光/电化学传感器在检测水环境中阴离子、重金属离子和有机化合物等污染物的研究进展,重点介绍了比色传感器、荧光传感器、化学发光传感器、电化学传感器、电化学发光传感器和光电化学传感器,最后,对基于MOFs的光/电化学传感器在水环境检测方面的未来发展前景进行了展望。     

抗坏血酸电化学传感研究进展

抗坏血酸是维持人体正常功能的必需生物小分子物质,间接或直接地参与众多人体关键的生物反应过程。电化学检测抗坏血酸具有响应时间快、灵敏度高和操作简单等众多优势,是近些年传感研究的热点。本文系统介绍了安培型电化学传感器的工作原理,综述了近年来抗坏血酸电化学传感的研究进展。基于不同材料构建的抗坏血酸传感器的性能,结合各传感材料的性质,对其传感优缺点进行了分析与总结,最后对抗坏血酸电化学传感的发展方向和趋势进行了展望。     

光电化学传感器的构建及应用

光电化学分析是基于光电化学过程和化学/生物识别过程建立起来的一种新的分析方法。该方法以光作为激发信号,以光电流作为检测信号,具有灵敏度高、响应快速、设备简单和易微型化等优点,在生物和环境等分析领域受到了广泛关注。电极表面修饰的光电层在吸收光子后被激发,所产生的载流子发生电荷分离和电子迁移,进而产生光电流。通过在光电层上进一步修饰传感识别单元,利用直接氧化还原、分子识别与结合、酶催化等方法所导致的光电流的变化与待测分子之间的数量关系,可实现对目标物的定量分析。因此,光电化学传感器在功能结构上包括光电转换单元和传感识别单元两部分,光电层的材料选择和传感识别策略是光电化学传感器构建的两大关键点。本文在对光电化学传感器基本原理及应用领域总结的基础上,对光电化学传感器的材料选择和传感模式进行了分析和综述。     

过渡金属氧化物在光电化学传感器中的应用研究进展

近年来,光电化学传感器的研究已经成为人们关注的热点。光敏材料作为光电化学传感器的关键部分,其性能对传感器的灵敏度、选择性和稳定性等特征起着决定性的作用。该文简要介绍了光电化学传感器的原理和光电材料的分类,阐述了在光电化学传感器中常见过渡金属氧化物及其复合物的光电材料的制备方法与应用,对光电化学传感器及光电化学材料的发展前景进行了展望(引用文献67篇)。     

光电化学传感器的研究进展

光电化学传感器以光作为激发源,以光电流或光电压作为检测信号,具有响应快速、灵敏度高、设备简单等特点,目前已在环境、食品、医学等多个领域的分析测试中得到广泛应用。该文阐述了光电转换材料与光电化学传感器的制备方法,介绍了光电化学传感器的原理和分类。光电化学传感器包含光寻址电位型传感器和电流型光电化学传感器,其中,电流型光电化学传感器由于优良的光电性能、检出限低、所需材料低廉且易加工等优势而被广泛应用。文中着重介绍了电流型光电化学传感器在金属离子、有机污染物、核酸、蛋白质、细胞等方面的应用,并对光电化学传感器的发展前景进行了展望。     

低背景信号的高级生物分析方法：光电化学生物分析

光电化学传感是近年来兴起并发展迅速的一种生物分析技术,其检测的主要原理是生物识别原件识别靶标物质而引起光电活性材料的光电性能变化,最终导致光电流值发生变化,从而达到检测的目的。由于光电化学生物分析中输入信号是光,输出信号是电,这赋予了此种检测方法背景信号低、灵敏度高的天然优势,这种优势所展现出来的潜力使光电化学分析在检测领域受到了越来越多的关注。本文介绍了光电化学生物传感的基本原理、光电活性材料的分类以及光电化学生物传感的传感模式,最后对其未来的发展进行了展望。     

电化学传感技术在氯酚检测中应用的研究进展

综述了电化学传感技术在氯酚检测中应用的研究进展,主要对氯酚化合物电化学传感检测中电极修饰材料(贵金属纳米材料、碳纳米材料、吸附材料以及金属氧化物材料等)和电化学传感分析检测氯酚的方法进行了介绍,并对电化学传感器在复杂环境试样中氯酚的检测应用的发展方向进行了展望(引用文献49篇)。     

脑内三磷酸腺苷的光电化学活体分析北大核心CSCD

神经化学信号传递是实现大脑复杂功能的基础,因此发展神经化学信号的活体原位检测方法,对于探索脑功能和脑疾病的神经化学分子机制具有重要意义。光电化学传感技术具有灵敏度高、背景信号低和易于微型化等优点,是活体原位分析的潜在有力工具。然而,常见的光电活性材料需要短波长的光激发,其组织穿透深度不足,限制了在活体分析中的应用。基于此,本文构建了一种可近红外激发的光电化学微传感器,用于脑内三磷酸腺苷(ATP)的原位检测。将稀土掺杂的上转换纳米颗粒(UCNPs)引入传感界面,用UCNPs的发光激发电极表面的光电活体材料产生光电流信号,通过荧光染料(TAMRA)标记的核酸适配体调节UCNPs的发光,发展一种基于光学调控策略检测脑内ATP的光电化学传感新方法。所制备的微传感器成功用于炎症模型中小鼠脑内ATP的原位检测,初步探索了脑部炎症与ATP水平变化的关系。     

基于共价有机框架材料的电化学传感器研究进展

共价有机框架（COFs）材料是一类由轻质元素（C, O, N, B等）通过强共价键连接而成的新兴结晶多孔材料。COFs因其可调孔径、永久孔隙率、拓扑可设计性等优点,被广泛用于电化学传感领域。金属纳米粒子、碳材料、金属有机框架、酶等功能材料与COFs复合,可以显著提高电化学传感器的分析性能,实现高灵敏度和选择性检测。本综述阐述了基于COFs的电化学传感器的最新研究进展,总结了制备方法,并对其传感机制进行了解释。介绍了新型COFs材料的设计和合成,以及基于新型检测模式的COFs电化学传感器的研究进展。     

基于石墨烯功能复合材料的DNA电化学生物传感器

石墨烯(Gr)是一类由单层碳原子组成的二维碳质材料,利用它独特的结构和良好的物理、化学性能,可构筑出在电催化、电化学传感器和生物传感器等领域有着巨大应用潜力的新型Gr功能复合材料。基于Gr功能复合材料的DNA电化学传感器与常规DNA传感器相比,具有明显的特色和优势,已被应用于特异DNA靶序列的识别和传感领域。本文就基于Gr功能复合材料的DNA电化学传感器的近期进展作简要评述,包括Gr与Gr基金属、金属氧化物、高分子、生物分子复合材料的电化学性能及其在DNA电化学传感中的应用,并对该类DNA电化学传感器的发展方向和应用前景进行了展望。     

基于MOF修饰的亚硝酸盐电化学传感器的研究进展

简单介绍了亚硝酸盐电化学传感器的基本原理和结构，详细综述了基于MOF材料修饰的亚硝酸盐电化学传感器的研究进展。其中包括原始MOF以及基于碳材料、金属纳米粒子、金属氧化物、蛋白/酶修饰的MOF复合材料等五个方向，阐述了不同类型MOF材料出色的理化性质和传感性能，以及构建亚硝酸盐电化学传感器的检测原理、检出限与实际样品应用等，最后展望并讨论了未来基于MOF材料可构建的亚硝酸盐电化学传感器的研究方向。     

可穿戴生物电化学传感器的研究与应用进展

随着物联网的发展,可穿戴生物电化学传感器受到了广泛关注。可穿戴传感器件采用液体导体、导电聚合物薄膜、水凝胶等材料作为柔性电极,集优异的机械性能与传感性能于一体,为人们的生产和生活带来了极大的便利,已被广泛用于医疗诊断、健康监测和环境监测等领域。然而,目前可穿戴生物电化学传感器在美观隐形性和生物亲和性等方面仍存在一些问题。本文从可穿戴传感器件的制备工艺及柔性材料入手,概括分析了近年来可穿戴生物电化学传感器件的研究与应用进展,对其所面临的挑战与困难进行了总结,并展望了可穿戴生物电化学器件未来的发展方向,为进一步改进可穿戴传感器件的集成方法、提高其传感性能以及实现智能化信号传输等提供了参考。     

金属腐蚀监测的光波导传感方法研究

本文提出一种用于金属腐蚀监测的光波导传感方案 ,用金属膜层局部取代光波导的介质包层 ,构成腐蚀敏感膜 ,从而获取金属腐蚀信息 .依据波导理论选用 72 1比色皿上的石英玻璃作为光波导材料 ,利用电化学方法在波导材料内表面上形成Fe C合金腐蚀敏感膜 ,并用XRD、EDX等对膜层结构进行分析 .在电化学腐蚀膜的同时 ,用光学方法记录光波导输出光功率的变化 ,实验结果表明电化学方法与光学方法获取的腐蚀信息同步 ,证实了所提传感方案可行     

基于新型纳米传感材料的DNA生物传感器的应用

DNA是构建纳米技术和生物传感技术新设备的良好构建体.DNA生物传感器由于具有灵敏度高、选择性好等特点,近年来获得了飞速发展.研究发现,金属纳米粒子(MNPs)、碳基纳米材料等一系列纳米材料在传感器设计中提高了电化学DNA传感器的传感性能.本文侧重介绍了场效应晶体管、石墨烯、碳纳米管等新型纳米传感材料,以及基于这些材料...     

MXene在电化学传感器中的应用

过渡金属碳化物或氮化物(MXene)作为一种新型的二维层状材料,由于具有良好的导电性、水中分散性、高的生物相容性和稳定性等,在电化学传感领域具有巨大的应用潜力。将MXene与其他纳米材料复合,可以扬长避短,在性能上实现优势协同和功能互补,有效提高电化学传感器的灵敏度和选择性。本文按照检测物的种类进行分类,综述了基于MXene材料构建的电化学传感平台在生物标记物和环境污染物检测中的应用,并讨论了MXene材料在电化学传感领域未来研究发展和应用中所面临的挑战。     

基于层状双金属氢氧化物的电化学生物传感器研究进展

层状双金属氢氧化物（LDHs）具有开放的二维平面结构和良好的生物相容性,是非常适合于将生物酶固定在电极表面用于生物传感器的主体材料。本文介绍了酶在LDHs材料上的固定方法,综述了近年来基于这类二维层状材料的各种电化学生物传感器的研究进展,讨论了不同类型生物传感器的设计原理和电子传递机理,并对LDHs在电化学生物传感领域...     

单原子材料在电化学生物传感中的研究进展

电化学传感器具有响应速度快、 专一性强及准确性高等特点, 已成为生物传感快速检测的重要发展方向之一, 但目前难以达到对单个生物分子的检测水平, 这主要受限于作为核心部件的探针材料. 单原子材料由于其简单明确的原子局域结构, 且具有媲美于生物酶的统一活性位点, 是一种极具潜力的探针材料, 因此受到了广泛关注. 本文综合评述了具有均一局域配位环境的单原子材料的合成, 以及其在电化学生物传感中的应用, 并对单原子材料在未来电化学生物传感中面临的挑战和机遇进行了展望.     

光电化学传感器的构建及研究进展

光电化学传感器是以光为激发源,光电流或光电压为检测信号,通过电化学、生物识别等手段定量分析待测物与光电流或光电压之间关系的新型技术。其原理是当光照射到光电活性材料时,材料中的电子受到激发,其上面的识别探针捕获目标分析物,引起光电流或光电压变化。当目标物的浓度变化时,光电信号发生相应的变化,两者之间呈现出函数关系,因此,可以通过光电信号变化,来定量测定目标物。在光电化学传感器中,因其激发源(光)与检测信号(电流或电压)的完全分离极大地减少了背景信号的干扰;又因具有响应快速、灵敏度高、设备简单、价格低廉易于微型化等优点,使光电化学传感器在各大领域备受瞩目。本文介绍了光电化学传感器的基本原理、特点、分类及其应用,并对有代表性的研究和发展前景做了总结和评述。     

光电化学传感原理与应用

光电化学传感方法兼有光学与电化学分析方法的优点,如高灵敏度、高信噪比、低成本、易微型化等。本文介绍了光电化学传感原理,综述了近年来该领域应用研究进展。引用文献84篇。     

基于电化学还原氧化石墨烯的电化学传感

石墨烯作为理想的电极材料,由于其优异的物理和化学性质,在电催化和电分析领域已得到了广泛的关注。由于石墨烯的不可逆团聚现象使其在电化学各领域的应用受到了极大的限制,而氧化石墨烯制备简单、易得,且具有良好的亲水特性,可弥补上述不足,但其结构中富含的各种含氧基团又会导致氧化石墨烯修饰界面的电子传输能力降低,不利于电催化反应和高灵敏传感器的构筑。采用适当的还原方法可减少和控制氧化石墨烯表面的含氧基团的数量,以恢复石墨烯较为完善的平面共轭结构,提高其导电性和调节带隙,达到调控材料电催化性能的目的。基于电化学还原氧化石墨烯(ERGO)得到的本征及各类无机、有机等ERGO类复合材料的电化学传感器具有明显的优势,已被广泛应用于各种电催化及电化学传感领域。本文就基于ERGO类材料的电化学传感器的近期进展作了简要评述,论述了此类电化学传感平台的特点、制备原理和方法、分类以及在各类环境污染物、食品和药物、DNA及生物等领域的电化学传感应用,并就此类电化学传感器的发展方向和应用前景进行了展望。