您好 欢迎来到超硬材料网  | 免费注册
手机资讯手机资讯
官方微信官方微信
郑州华晶金刚石股份有限公司

金刚石薄膜材料基础与应用研究取得新进展

关键词 金刚石 , 材料 , 纳米|2019-05-15 09:34:51|来源 中国科学院金属研究所
摘要 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转换为电学信号的技术,具有高灵敏度、快响应速度、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有重要作...

       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转换为电学信号的技术,具有高灵敏度、快响应速度、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有重要作用。高催化活性的金属氧化物识别单元是电化学生物传感技术的重要发展方向之一。然而,金属氧化物识别单元电导率低,严重阻碍了反应过程中的电子转移过程,传感性能不佳。因此,从设计高效电化学生物传感电极结构角度出发,构建高导电性的纳米薄膜结构转换单元来负载高催化活性识别单元,成为本领域研究的重点和难点。
       金属所沈阳材料科学国家研究中心联合研究部薄膜材料与界面课题组姜辛研究员、黄楠副研究员指导博士研究生翟朝峰,利用CVD、PVD和电化学氧化技术研制出一种新型金刚石/碳纳米墙负载CuO的三维网状电化学传感电极并用于葡萄糖分子的检测工作。该电化学传感电极表现出宽的线性检测范围(0.5×106 -4×103 M)、高灵敏度(1650 A cm-2 mM-1)、低检测极限以及良好的选择性、优异的重现性和长期稳定性,进一步研究发现,该电极在实际分析人体血清时呈现出良好的回收率(94.21-104.18%),具有很高的生物分子识别能力。分析表明,优异的电化学传感性能主要源于具有优异物理化学性质的金刚石/碳纳米墙薄膜电极。一方面,碳纳米墙由数十层近乎垂直于衬底生长的石墨烯片层构成,不仅具有优异的导电性和大的比表面积,还具有丰富的高电化学活性的石墨棱边、易于传质的开孔结构、不易团聚、结构稳定等特点。另一方面,高杨氏模量的金刚石以纳米片的形式贯穿整个薄膜电极,进一步提高电极在应用过程中的机械结构稳定性。这种独特的三维网状结构能够加快葡萄糖分子质量传输,及时将催化反应产生的电子传输回电化学回路,从而表现出卓越的电分析性能和长期稳定性。此外,该三维网状电化学传感电极同样适用于负载其它生物识别单元,在高性能电化学生物传感器领域展现出较大的潜力。该碳纳米结构还将在电化学能量存储与转化、电催化等领域具有研究价值。相关研究成果受邀发表于Small(in press,https://doi.org/10.1002/smll.201901527)。

       以上基础研究工作得到了国家自然科学基金、辽宁省科学技术基金和沈阳市重大科技成果转化项目等资助。

微信截图_20190515093355.png

图1 三维网状金刚石/碳纳米墙负载CuO纳米颗粒电化学传感电极结构与生物传感检测原理图
微信截图_20190515093404.png

图 2三维网状金刚石/碳纳米墙负载CuO电化学传感器电极灵敏性、抗干扰性、选择性以及长期稳定性测试

金刚石刀具网正式上线
  ① 凡本网注明"来源:超硬材料网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:超硬材料网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非超硬材料网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

为量子技术设计金刚石超透镜

从化学层面来看,钻石不过是排列在一个精确的三维晶格中的碳原子。然而,即使是看似完美无瑕的钻石也有缺陷:晶格中缺少碳原子或被其他东西取代的点。其中一些缺陷...

日期 2019-06-17   超硬新闻

碰撞创新火花 共促新材料产业发展

“出席本次论坛的嘉宾都长期从事新材料产业有关工作,大家相聚在一起,沟通交流,建言献策,必将进一步促进河北新材料产业的发展,也希望河北的新材料企业能够进一...

日期 2019-06-17   展会资讯

美畅新材料股份有限公司 2019招聘公告

杨凌美畅新材料股份有限公司成立于2015年7月,注册资金3.6亿元,是一家主要从事电镀金刚线及其他金刚石超硬工具研发、生产、销售的高科技创新型企业。目前...

日期 2019-06-14   企业新闻

山西省工信厅公开征集新材料专家库专家

为进一步加强山西省新材料行业管理,充分发挥专家在推动新材料产业高质量发展中的技术咨询和参谋助手作用,山西省工信厅日前面向社会公开征集新材料领域专家,对新材料行业专家库进行补充完善。...

日期 2019-06-14   超硬新闻

成果发布 | 一种自组装金刚石线锯技术

一种自组装金刚石线锯技术1、成果简介金刚石线锯俗称金刚线,是一种切割工具,全球金刚线需求主要集中在光伏行业,用于硅片的切割。随着国内光伏建设的迅猛发展,...

日期 2019-06-14   超硬新闻

河南飞孟金刚石公司减持孟州农商行股份获批

6月13日,焦作银保监分局发布批复称,同意河南飞孟金刚石工业有限公司减持孟州农商行股份1000万股,变更后持有孟州农商行股份1000万股,持股比例3.3...

日期 2019-06-14   企业新闻
难研磨材料的砂轮选择要点

难研磨材料的砂轮选择要点

什么是难研磨材料所谓的难研磨材料,指的是研削的阻力大,研磨温度高,不容易得到良好的面粗度,造成砂轮寿命缩短等现象的材料。常见的难研磨材料及特性如下:砂轮...

日期 2019-06-13   超硬新闻

2019单晶金刚石及其电子器件国际研讨会在西安交大召...

6月9-11日,由西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室与单晶金刚石电子材料与器件泛太平洋产业联盟共同主办的“2019单晶金刚石及其电子器件国际研讨...

日期 2019-06-13   超硬新闻

CIMT2019展品评述 | 超硬材料分会部分参展展...

中国机床工具工业协会超硬材料分会组团20家超硬行业企业携带精品参加CIMT2019,本文就展出的部分超硬材料及制品类展品的应用领域、性能特点及技术创新作...

日期 2019-06-12   展会资讯

金属结合剂金刚石砂轮制造技术新发展

  摘要:  提高砂轮寿命和磨削效率是金属结合剂金刚石砂轮制造研究的关键问题。本文综述了金属结合剂对金刚石磨料把持能力增强、砂轮修整修锐能力改善两方面的...

日期 2019-06-11   超硬新闻
柘城惠丰钻石科技股份有限公司
河南联合精密材料股份有限公司