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纤维基有机电化学晶体管葡萄糖传感器的制备及性能研究
1
作者
李劲松
杨思蕊
+2 位作者
孙世民
李中波
张利君
《高等学校化学学报》
北大核心
2025年第5期37-46,共10页
纤维基有机电化学晶体管具有柔性可穿戴、工作电压低、灵敏度高和生物相容性好等优点,在可穿戴电子器件及生物传感领域应用前景广阔.本文以棉纤维为电极原料,利用石墨烯(Gr)以及聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚对苯乙烯磺酸钠(PEDOT∶PSS)对纤...
纤维基有机电化学晶体管具有柔性可穿戴、工作电压低、灵敏度高和生物相容性好等优点,在可穿戴电子器件及生物传感领域应用前景广阔.本文以棉纤维为电极原料,利用石墨烯(Gr)以及聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚对苯乙烯磺酸钠(PEDOT∶PSS)对纤维表面进行改性,在纤维表面形成一层PEDOT∶PSS/Gr膜,所得聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚对苯乙烯磺酸钠/石墨烯/纤维(PEDOT∶PSS/Gr/fiber)的电阻低至60Ω/cm.将该导电纤维组装成有机电化学晶体管器件,并在器件的栅极修饰葡萄糖氧化酶,获得的有机电化学晶体管传感器具有稳定的输出性能和高灵敏度,在1 pmol/L~10μmol/L的浓度范围内对葡萄糖检测具有良好的线性响应,且检出限低至1 pmol/L.此外,该传感器对葡萄糖检测具有明显特异性,能够抵抗体液中常见干扰物尿酸、抗坏血酸和常见金属离子(K^(+),Na^(+),Mg^(2+))的干扰.将其用于唾液样品的检测,回收率为87.2%~110%.该研究为糖尿病患者的无创血糖检测提供了一定的参考和技术支持.
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关键词
纤维基有机电化学晶体管
传感器
葡萄糖
无创检测
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职称材料
纤维基有机电化学晶体管研究进展
被引量:
1
2
作者
王垚
王跃丹
+1 位作者
朱如枫
王栋
《现代纺织技术》
2020年第5期21-33,共13页
有机电化学晶体管设计灵活,具有微型性、生物相容性和放大等特性,是近年来发展迅速的研究课题之一。纤维作为优良的柔性材料,在可编织性,与人体相容性方面具有无可比拟的优势。将纤维与有机电化学晶体管相结合,既拥有有机电化学晶体管...
有机电化学晶体管设计灵活,具有微型性、生物相容性和放大等特性,是近年来发展迅速的研究课题之一。纤维作为优良的柔性材料,在可编织性,与人体相容性方面具有无可比拟的优势。将纤维与有机电化学晶体管相结合,既拥有有机电化学晶体管测试的高灵敏性,又具备可穿戴电子产品的人体相容性与柔性,是一个前景十分光明的研究方向。本文介绍了有机电化学晶体管的相关运行原理、工作模式和常用沟道材料,在有机电化学晶体管的基本器件结构的基础上讨论了有机电化学晶体管器件近些年的发展变化,总结了近年来科研工作者关于纤维基电化学晶体管的研究成果,重点阐述了纤维基有机电化学晶体管在化学传感、生物传感上的应用以及在其他方面的应用探索,最后展望了纤维基有机电化学晶体管未来的发展趋势。
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关键词
纤维
有机
电化学
晶体管
柔性
可穿戴
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职称材料
有机电解液电化学改性PAN基碳纤维的表面性能
被引量:
7
3
作者
吴波
郑帼
+2 位作者
孙玉
崔莹
吴炳洋
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期52-57,共6页
分别采用脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、三乙醇胺和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯铵盐3种有机电解液对PAN基碳纤维进行电化学氧化改性,通过化学滴定法、单纤维断裂强度测试和场发射扫描电镜考察改性前后碳纤维表面酸性官能团含量、力学性能及表面...
分别采用脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、三乙醇胺和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯铵盐3种有机电解液对PAN基碳纤维进行电化学氧化改性,通过化学滴定法、单纤维断裂强度测试和场发射扫描电镜考察改性前后碳纤维表面酸性官能团含量、力学性能及表面形貌的变化规律,得到电化学改性的最佳条件:浓度5%(质量分数)的O_3PNH_4乳液为电解液,电流密度为2A/g,恒温50℃电化学氧化2min。针对改性处理后的碳纤维的表面性能,进行X射线光电子能谱和单纤维接触角测试。结果表明:以O_3PNH_4为电解液对碳纤维电化学改性,可以在不影响碳纤维力学性能的前提下,增加碳纤维表面的酸性官能团,提高碳纤维的表面能。
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关键词
PAN
基
碳
纤维
有机
电解液
电化学
改性
表面性能
酸性官能团
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职称材料
纳米纤维素/环氧树脂复合物用作柔性有机太阳能电池基底
被引量:
7
4
作者
王瑞平
余煌
+3 位作者
袁长龙
汪加胜
唐舫成
陶劲松
《精细化工》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期499-505,共7页
为了解决柔性有机太阳能电池基底热膨胀系数大、基底热稳定性不佳的问题,采用纳米纤维素透明薄膜浸渍环氧树脂制得了复合材料,将该复合材料用作柔性有机太阳能电池基底。对其热学、光学、力学性能进行了表征和测试。结果表明:与纯环氧...
为了解决柔性有机太阳能电池基底热膨胀系数大、基底热稳定性不佳的问题,采用纳米纤维素透明薄膜浸渍环氧树脂制得了复合材料,将该复合材料用作柔性有机太阳能电池基底。对其热学、光学、力学性能进行了表征和测试。结果表明:与纯环氧树脂相比,复合膜的热膨胀系数由4.6×10^(–5)K^(–1)下降至1.9×10^(–5)K^(–1),透光率可达89%,表面平滑(粗糙度2.15nm),机械性能良好。在该基础上,在复合基底上制备聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐导电电极,将制得的电极分别在70℃和-15℃环境下放置3 h,然后对其进行了表面形貌、电导率等测试,结果表明,温度变化时电极材料与基底结合良好无开裂,电导率稳定(829~872 S/cm)。
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关键词
纳米
纤维
素
环氧树脂
热学性能
基
底复合膜
柔性
有机
太阳能电池
有机
电化学
与工业
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职称材料
题名
纤维基有机电化学晶体管葡萄糖传感器的制备及性能研究
1
作者
李劲松
杨思蕊
孙世民
李中波
张利君
机构
安徽省高性能生物基尼龙工程中心
出处
《高等学校化学学报》
北大核心
2025年第5期37-46,共10页
基金
国家自然科学基金(批准号:52403218)
安徽高校自然科学研究项目(批准号:KJ2021A0131)
安徽农业大学大学生创新训练项目(批准号:X202410364365)资助.
文摘
纤维基有机电化学晶体管具有柔性可穿戴、工作电压低、灵敏度高和生物相容性好等优点,在可穿戴电子器件及生物传感领域应用前景广阔.本文以棉纤维为电极原料,利用石墨烯(Gr)以及聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚对苯乙烯磺酸钠(PEDOT∶PSS)对纤维表面进行改性,在纤维表面形成一层PEDOT∶PSS/Gr膜,所得聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚对苯乙烯磺酸钠/石墨烯/纤维(PEDOT∶PSS/Gr/fiber)的电阻低至60Ω/cm.将该导电纤维组装成有机电化学晶体管器件,并在器件的栅极修饰葡萄糖氧化酶,获得的有机电化学晶体管传感器具有稳定的输出性能和高灵敏度,在1 pmol/L~10μmol/L的浓度范围内对葡萄糖检测具有良好的线性响应,且检出限低至1 pmol/L.此外,该传感器对葡萄糖检测具有明显特异性,能够抵抗体液中常见干扰物尿酸、抗坏血酸和常见金属离子(K^(+),Na^(+),Mg^(2+))的干扰.将其用于唾液样品的检测,回收率为87.2%~110%.该研究为糖尿病患者的无创血糖检测提供了一定的参考和技术支持.
关键词
纤维基有机电化学晶体管
传感器
葡萄糖
无创检测
Keywords
Fiber-based organic electrochemical transistor
Sensor
Glucose
Non-invasive testing
分类号
O657 [理学—分析化学]
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职称材料
题名
纤维基有机电化学晶体管研究进展
被引量:
1
2
作者
王垚
王跃丹
朱如枫
王栋
机构
武汉纺织大学
武汉纺织大学技术研究院
出处
《现代纺织技术》
2020年第5期21-33,共13页
基金
湖北省教育厅青年项目(Q20191708)。
文摘
有机电化学晶体管设计灵活,具有微型性、生物相容性和放大等特性,是近年来发展迅速的研究课题之一。纤维作为优良的柔性材料,在可编织性,与人体相容性方面具有无可比拟的优势。将纤维与有机电化学晶体管相结合,既拥有有机电化学晶体管测试的高灵敏性,又具备可穿戴电子产品的人体相容性与柔性,是一个前景十分光明的研究方向。本文介绍了有机电化学晶体管的相关运行原理、工作模式和常用沟道材料,在有机电化学晶体管的基本器件结构的基础上讨论了有机电化学晶体管器件近些年的发展变化,总结了近年来科研工作者关于纤维基电化学晶体管的研究成果,重点阐述了纤维基有机电化学晶体管在化学传感、生物传感上的应用以及在其他方面的应用探索,最后展望了纤维基有机电化学晶体管未来的发展趋势。
关键词
纤维
有机
电化学
晶体管
柔性
可穿戴
Keywords
fiber
organic electrochemical transistors
flexible
wearable
分类号
TS102.6 [轻工技术与工程—纺织工程]
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职称材料
题名
有机电解液电化学改性PAN基碳纤维的表面性能
被引量:
7
3
作者
吴波
郑帼
孙玉
崔莹
吴炳洋
机构
天津工业大学材料科学与工程学院
天津市纺织纤维界面处理技术工程中心
天津工业大学环境与化学工程学院
出处
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期52-57,共6页
基金
高等学校博士学科点专项科研基金项目(20121201110002)
文摘
分别采用脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、三乙醇胺和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯铵盐3种有机电解液对PAN基碳纤维进行电化学氧化改性,通过化学滴定法、单纤维断裂强度测试和场发射扫描电镜考察改性前后碳纤维表面酸性官能团含量、力学性能及表面形貌的变化规律,得到电化学改性的最佳条件:浓度5%(质量分数)的O_3PNH_4乳液为电解液,电流密度为2A/g,恒温50℃电化学氧化2min。针对改性处理后的碳纤维的表面性能,进行X射线光电子能谱和单纤维接触角测试。结果表明:以O_3PNH_4为电解液对碳纤维电化学改性,可以在不影响碳纤维力学性能的前提下,增加碳纤维表面的酸性官能团,提高碳纤维的表面能。
关键词
PAN
基
碳
纤维
有机
电解液
电化学
改性
表面性能
酸性官能团
Keywords
PAN-based carbon fiber
organic electrolyte
electrochemical modification
surface property
acidic functional group
分类号
TQ342.74 [化学工程—化纤工业]
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职称材料
题名
纳米纤维素/环氧树脂复合物用作柔性有机太阳能电池基底
被引量:
7
4
作者
王瑞平
余煌
袁长龙
汪加胜
唐舫成
陶劲松
机构
华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室
广州鹿山新材料股份有限公司
出处
《精细化工》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期499-505,共7页
基金
广东省科技计划项目(2017A010103006)
广州市科技计划项目(201804010368)
广州市开发区国际科技合作项目(2017GH35)~~
文摘
为了解决柔性有机太阳能电池基底热膨胀系数大、基底热稳定性不佳的问题,采用纳米纤维素透明薄膜浸渍环氧树脂制得了复合材料,将该复合材料用作柔性有机太阳能电池基底。对其热学、光学、力学性能进行了表征和测试。结果表明:与纯环氧树脂相比,复合膜的热膨胀系数由4.6×10^(–5)K^(–1)下降至1.9×10^(–5)K^(–1),透光率可达89%,表面平滑(粗糙度2.15nm),机械性能良好。在该基础上,在复合基底上制备聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐导电电极,将制得的电极分别在70℃和-15℃环境下放置3 h,然后对其进行了表面形貌、电导率等测试,结果表明,温度变化时电极材料与基底结合良好无开裂,电导率稳定(829~872 S/cm)。
关键词
纳米
纤维
素
环氧树脂
热学性能
基
底复合膜
柔性
有机
太阳能电池
有机
电化学
与工业
Keywords
cellulose nanofibrils
epoxy resin
thermal performance
nanocomposite substrate
flexible organic solar cells
electro-organic chemistry and industry
分类号
TM914.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
纤维基有机电化学晶体管葡萄糖传感器的制备及性能研究
李劲松
杨思蕊
孙世民
李中波
张利君
《高等学校化学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
纤维基有机电化学晶体管研究进展
王垚
王跃丹
朱如枫
王栋
《现代纺织技术》
2020
1
在线阅读
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职称材料
3
有机电解液电化学改性PAN基碳纤维的表面性能
吴波
郑帼
孙玉
崔莹
吴炳洋
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
纳米纤维素/环氧树脂复合物用作柔性有机太阳能电池基底
王瑞平
余煌
袁长龙
汪加胜
唐舫成
陶劲松
《精细化工》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
7
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