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石墨烯基纳米材料在电化学生物传感器中的应用【宝盈官方网站入口】

发布日期:2020-11-23 07:52浏览次数:
本文摘要:石墨烯是二维(平面)晶体,由单层碳原子排列成蜂窝状网络和六元环组成,具有二维碳结构。石墨烯中碳原子之间的连接非常柔软。这种稳定的晶格结构使碳原子具有突出的导电性。本文主要阐述石墨烯基纳米材料在电化学生物传感器中的应用。

硅烷

1.最近,石墨已经成为材料科学领域一颗迅速崛起的明星。它的出现引发了世界性的研究热潮。石墨烯不仅是未知材料中最厚的,而且非常稳定柔软;作为一种简单物质,它在室温下传输电子的速度比未知导体慢。

石墨烯是二维(平面)晶体,由单层碳原子排列成蜂窝状网络和六元环组成,具有二维碳结构。石墨烯在概念上可以看作是无限缩短的二维芳香族大分子。石墨烯在原子尺度上结构非常相似。

石墨烯中碳原子之间的连接非常柔软。当产生外部机械力时,碳原子平面倾斜变形,不需要重新排列碳原子来适应外部环境力,结构稳定。

这种稳定的晶格结构使碳原子具有突出的导电性。而且石墨烯中的电子在轨道上运动时,由于晶格的缺失或者外来原子的引入,会再次发生衍射。

因为原子间的作用力很强,即使常温下周围的碳原子再次碰撞,石墨烯中的电子受到的阻碍也很小。因此,石墨烯特有的物理化学性质也引起了物理、化学和材料领域科学家的极大兴趣。

本文主要阐述石墨烯基纳米材料在电化学生物传感器中的应用。2.然而,就像碳富勒烯和碳纳米管等同素异形体的其他新发现一样,材料的可用性和加工仍然允许石墨烯应用于。对于石墨烯来说,最关键的挑战是解决材料制备和加工过程中石墨层间的强型层填充和挤压能。

这种低内聚力的范德瓦尔斯能量大约低5.9千焦摩尔-1碳。到目前为止,已经明确提出了一些物理和化学方法来生产石墨烯单体或化学改性石墨,如石墨的机械剥离、碳化硅(SiC)晶片中硅的升华、通过化学气相沉积(CVD)在金属衬底上外延生长碳氢物质等。然而,实验证明石墨烯必须用于传感器。

因为纳米尺度的石墨烯更容易堆积和下沉,不超过预期效果,所以石墨烯的标记就变得尤为重要。石墨烯标记可分为共价键标记、非共价键标记和金属粒子及金属离子标记。共价键标记在水解得到的石墨烯边缘被还原为羧基。

共价键标记可以以羧基为活性基团,与胺或氨基酸反应。用硅烷简化石墨烯制备了高灵敏度、低选择性的多巴胺生物传感器。本文报道了硅烷标记石墨烯的制备及其在电化学器件中的潜在应用。硅烷标记石墨烯的特征在于乙二胺四乙酸(N-(三甲氧基硅烷-丙基)乙二胺三乙酸酯)的官能团通过硅烷化连接到石墨烯表面。

硅烷简化的石墨烯在水溶液中具有优异的溶解性和良好的导电性。此外,nafion和乙二胺四乙酸-石墨烯混合在玻碳电极上,形成稳定、浓缩的颗粒膜。乙二胺四乙酸基团的缺失不仅为多巴胺的水解提供了活性催化剂环境,也减少了抗坏血酸在多巴胺检测中带来的障碍。

实验表明,这种多巴胺电化学检测器不受浓度高达两个数量级的抗坏血酸的阻碍。此外,与传统电极相比,组装电极具有更高的重现性、稳定性、灵敏度和更低的检测线。


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