石墨烯是由单层厚度的碳原子组成的二维晶体,与石墨材料分开,具有许多奇怪的电子和机械性能。着石墨烯材料的发展,传感器的发展变得更加强大。多优秀传感器的诞生也使生活和生产变得更加智能和可控。石墨烯材料的基础上,探讨了石墨烯气体传感器,压力传感器和生物传感器的研究进展。墨烯是具有六边形蜂窝网络的二维材料,该蜂窝网络由具有sp2杂化轨道的碳原子组成,并且仅具有一个碳原子厚度。于其独特的物理和化学特性(高比表面积,良好的导电性,较高的机械强度,易于使用等),石墨烯在传感器中的应用受到越来越多的关注。文考察了石墨烯气体传感器,压力传感器和生物传感器的研究进展。感器是一种检测设备,可以根据一定的规则将测量的信息转换为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足传输,处理,存储,显示,显示,显示和显示的要求。’信息的记录和控制。感器存在于我们生活的方方面面,其发展将为人们的生活带来更大的便利。墨烯材料的应用为传感器的灵敏性,智能性和便利性奠定了基础。

墨烯具有晶体蜂窝结构,具有大的表面积并且对周围环境非常敏感。
报道,CO 2,NH 3和NO 2可以吸附在纯石墨烯上,这大大改变了石墨烯纳米传感器的电子传输性能。玉峰等。
[1]通过改进悍马方法制备了片状多层氧化石墨烯。不同浓度的NH3上进行了敏感性测试实验结果表明,氧化石墨烯对NH3的响应良好,线性关系在(1.5-3.5)×10-4的范围内。树勇等。[2]基于臭氧处理制备了一种简单,高效且可重复使用的基于石墨烯的NO2气体传感器,并研究了纯净和经过处理的NO2气体传感器的响应和回收特性。
氧。氧处理后的石墨烯气体传感器比未经臭氧处理的石墨烯气体传感器对NO2的敏感性高得多。阳海等。[3]为了提高WO3基材料的气体敏感性,石墨烯/ WO3纳米的石墨烯添加量分别为0.5%,0.8%,1.0%和1通过水热法制备5%(质量分数)。合材料板,并研究其对H2S气体敏感的特性。果表明,石墨烯复合材料对WO 3的结构和形貌影响更大。墨烯复合材料提高了材料对H2S的敏感性,降低了工作温度,并且响应恢复时间短。静等。[4]通过静电纺丝成功地使用空心管状氧化锡(SnO2)和石墨烯(GERD)作为材料成功地合成了多孔石墨烯氧化锡(GERD / SnO2)复合材料。水热技术。

)。试了NO2的复合检测性能,结果表明该复合检测性能高于SnO2。现前体溶液中SnO 2和GO的质量比的改变将引起复合物的检测性能的改变。

Sang-Hoon Bae等。[5]使用反应离子刻蚀和冲压技术在柔性塑料或橡胶基板上制造了基于石墨烯的透明应力传感器。拉伸应力达到7.1%时,研究了压阻特性。

们将该传感器安装在透明手套上,以测量由手指运动引起的手套张力变化。2014年,姜胜伟等。[6]提出了一种适用于纳米机电系统(NEMS)的悬浮石墨烯压力传感器,并提出了一种与传统微机械加工工艺相结合的压力传感器制造工艺。于薄膜膨胀试验方法,给出了悬浮在矩形,方形和圆形空腔中的石墨烯薄膜的最大应变与压力差之间的关系,以及薄膜的压力敏感性以三种形式计算。

层石墨烯膜具有最高的压力敏感性。矩形宽度,正方形边长或圆形直径较大时,膜厚度越小,压力灵敏度越高。2017年,戴岳等。[7]解决了悬浮石墨烯压力传感器设计缺乏定量分析方法的问题,并采用有限元建模和仿真方法建立了三种不同形式的悬浮石墨烯薄膜,特别是矩形,正方形和圆形通过仿真获得压敏特性模型的压力-应变关系,然后进行不同条件的比较并与测量值进行比较分析。果验证了有限元建模和仿真的准确性,表明矩形薄膜的位移和中心变形的变形在三种形式的薄膜中最为重要,并且都随着增加而增加。影的大小。墨烯具有出色和独特的电子特性,例如大面积检测,超高可操纵性和双极场效应,被认为是一种出色的生物传感材料。此,石墨烯医疗传感器也有蓬勃发展。子向GPE电极表面的转移在促进电子转移方面起着重要作用。脉冲微分伏安法研究了该电极上多巴胺(DA)的电化学行为,在磷酸盐缓冲溶液(pH = 7)中,多巴胺在电极上显示出明显的氧化峰,并且电位氧化峰跟随pH值。
抗坏血酸存在下,多巴胺氧化峰的峰高与其浓度在3-50μmol/ L范围内具有良好的线性关系,检出限为0.8μmol/ L L.另外,实验结果表明该电极具有良好的重现性和稳定性。扬等。[9]通过电沉积修饰石墨烯表面的铜膜,并表征了铜/石墨烯纳米复合膜。究表明,修饰的铜/石墨烯纳米复合电极对葡萄糖具有良好的电催化活性,在8×10-6〜9.4×10-4mol / L范围内具有线性关系,灵敏度高。0.225A·L·mol -1。验表明,修饰电极对葡萄糖具有良好的选择性。学峰等。[10]使用基于石墨烯和氧化锆的纳米复合材料的传感器来检测肺炎克雷伯菌(KPN),从而能够快速,准确地检测KPN。用电化学传感器选择差分脉冲伏安法,并在实验条件下完成了KPN检测,初始电势为-0.6 V,终止电势为0.2 V,并且扫描速度为50 mV / s。果表明,基于石墨烯纳米复合材料和氧化锆的传感器具有良好的灵敏度和稳定性,可以实现传感器快速,稳定地检测KPN。婷婷等。[11]已经开发了一种基于氧化石墨烯纳米带的生物电化学传感器,用于快速检测氨基酸L和D(AA)。丝网印刷碳电极(CSPE)上修饰了两种石墨烯材料,即氧化石墨烯纳米带和还原石墨烯纳米带,以制备两种类型的电极。D-AA与D-氨基酸氧化酶(DAAO)反应生成H2O2,然后用制备的电极通过脉冲差分伏安法检测H2O2和L-AA的电信号。(DPV),并优化了电极和酶的反应条件。
择电活性酪氨酸(Tyr)作为目标分析物,并对L-Tyr和D-Tyr进行定量分析。后,检测尿液样品中的Tyr含量。
果在存在尿酸和其他电活性氨基酸的情况下,该生物电化学传感器能够准确检测尿液样品中的L-Tyr和D-Tyr含量,回收率为(95±5) )%和(99±5)3)%。墨烯作为碳材料的组成元素,恒温阀芯具有独特的电子结构,优异的性能以及理化性质,因此在传感器中具有广阔的应用前景。文着重研究气体,压力和生物传感器中石墨烯的研究进展,并展示研究人员在石墨烯传感器应用中的努力和取得的成就。好地了解石墨烯的物理和化学性质,并进一步研究石墨烯-分子相互作用的机理,可以更好地促进传感器领域中石墨烯科学的发展。
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