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  • 【亮點論文】陳智棟教授團隊在水伏效應耦合電容放大的自供電電化學傳感器研究上取得新進展

    發(fā)布時間:2023-12-27瀏覽次數(shù):10


    自供電電化學傳感器可以在沒有外部電力的情況下工作,在傳感領域具有潛力的一種器件。然而,目前的大多數(shù)測試方法通常局限于高環(huán)境要求、受限的照明條件和溫差。為了解決此問題,常州大學陳智棟教授、蔣鼎副教授創(chuàng)新開發(fā)了一種基于電容放大與水伏效應耦合的自供電電化學傳感器。在最佳條件下,所構建的自供電電化學傳感器在1 fM至1 nM的濃度范圍內對恩諾沙星的檢測具有優(yōu)異的靈敏度和高特異性,檢測限為0.585 fM。相關工作以“Hydrovoltaic Effect Coupling with Capacitor Amplification: A Mode for Sensitive Self-Powered Electrochemical Sensing”為題發(fā)表在國際化學權威雜志Analytical Chemistry上且被選為外封面文章(Anal. Chem. 2023, 95, 12595?12599)。

    課題組使用Ti3C2Tx MXenes作為水伏電池傳感器(HVC傳感器)的活性材料,與導電聚合物聚苯胺(PANI)復合,并通過將電容器集成到電化學傳感系統(tǒng)中來實現(xiàn)電信號放大。基于其高表面電勢和良好親水性的MXene-PANI以及電容器放大策略等優(yōu)勢,該器件可以從水蒸發(fā)中獲得電能,并顯示出高短路電流值,制備的信號放大HVC的短路電流可達0.56 mA,電信號放大288倍。該傳感器具有環(huán)境友好和易于使用等優(yōu)點,可以準確和精確地檢測真實樣本中恩諾沙星的含量。研究工作拓寬了Ti3C2Tx和導電聚合物聚苯胺在蒸發(fā)發(fā)電中的應用,也為電化學檢測提供了一種新的策略。

    Figure 1. (A) Schematic illustration of the preparation process of theflexible Ti3C2?PANI hydrovoltaic generator. (B) Schematic diagramof the working principle of the evaporation-driven HVC.


    附文章鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.3c01283




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