半岛平台_金属所金刚石薄膜材料电化学传感研究获进展

电化学生物传感器是一种将与特定生物识别单元反应而产生的化学信号切换为电学信号的技术，具备高灵敏度、慢响应速度、低成本、小型便携等优点，在临床医学、环境检测和检验检疫等方面具备最重要起到。低催化活性的金属氧化物辨识单元是电化学生物传感技术的最重要发展方向之一。然而，金属氧化物辨识单元电导率较低，相当严重妨碍了反应过程中的电子移往过程，传感性能不欠佳。因此，从设计高效电化学生物传感电极结构角度抵达，建构低导电性的纳米薄膜结构切换单元来阻抗低催化活性辨识单元，沦为该领域研究的重点和难题。

据麦姆斯咨询报导，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心牵头研究部薄膜材料与界面课题组研究员姜辛、副研究员黄楠指导博士研究生翟朝峰，利用CVD、PVD和电化学水解技术研制出一种新型金刚石/碳纳米墙阻抗CuO的三维网状电化学传感电极并用作葡萄糖分子的检测工作。该电化学传感电极展现出出宽的线性检测范围、高灵敏度、较低检测无限大以及较好的选择性、出色的再现性和长年稳定性，更进一步研究找到，该电极在实际分析人体血清时呈现较好的回收率，具备很高的生物分子辨识能力。图1三维网状金刚石/碳纳米墙阻抗CuO纳米颗粒电化学传感电极结构与生物传感检测原理图图2三维网状金刚石/碳纳米墙阻抗CuO电化学传感器电极灵敏性、抗干扰性、选择性以及长年稳定性测试分析表明，出色的电化学传感性能主要源自具备出色物理化学性质的金刚石/碳纳米墙薄膜电极。

一方面，碳纳米墙由数十层几近垂直衬底生长的石墨烯片层包含，不仅具备出色的导电性和大的比表面积，还具备非常丰富的高电化学活性的石墨棱边、更容易传质的开孔结构、容易一家人、结构平稳等特点。另一方面，低杨氏模量的金刚石以纳米片的形式跨越整个薄膜电极，进一步提高电极在应用于过程中的机械结构稳定性。

这种独有的三维网状结构需要减缓葡萄糖分子质量传输，及时将催化反应产生的电子传输返电化学电路，从而展现出出有卓越的电分析性能和长年稳定性。此外，该三维网状电化学传感电极某种程度限于于阻抗其它生物识别单元，在高性能电化学生物传感器领域展现较小的潜力。该碳纳米结构还将在电化学能量存储与转化成、电催化等领域具备研究价值。

涉及研究成果应邀公开发表于Small(inpress)。以上基础研究工作获得国家自然科学基金、辽宁省科学技术基金和沈阳市根本性科技成果转化成项目等资助。

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