科学家破解了更准确的化学传感器

中国的科学家已经制定了一种新策略,可以显着改善从环境监测到医疗测试的所有物质传感器的性能。这些传感器依赖于称为全稳态离子选择电极(ISE)的微型设备,该电极(ISE)在溶液中检测特定离子(例如钾或钠)。面临的挑战是使这些传感器既可靠,又使[…]邮政科学家对更准确的化学传感器进行破解,这首先出现在Knowridge Science报告中。

来源:Knowridge科学报告
该研究作为化学科学的内部封面文章发表。图片来源:夏外。

中国的科学家已经制定了一种新策略,可以显着改善从环境监测到医疗测试的所有物质传感器的性能。

这些传感器依赖于称为全稳态离子选择电极(ISE)的微型设备,这些电极(ISE)在溶液中检测特定离子(例如钾或钠)。

挑战是使这些传感器在现实世界中既可靠又敏感。

现在,由Hefei物理科学学院(中国科学院的一部分)由Huang Xingjiu教授领导的研究团队找到了一种有希望的方法来做到这一点。 这项研究是在《化学科学》杂志上发表的特色文章,重点是改善这些电极的内部工作。 化学科学, 传感器的核心是一个称为转导层的特殊层。该层将化学信号从离子转换为设备可以测量的电信号。 为了使传感器运行良好,该层需要两个关键品质:它必须抵抗水(疏水),并且必须能够有效地存储和释放电荷(具有很高的电容)。 到目前为止,改善传感器性能的大多数努力都集中在这两个属性上。 ,但新研究表明这还不够。研究人员发现,离子选择性膜(位于转导层的顶部并有助于识别特定离子)的作用,例如阀门。 它控制了在操作过程中实际使用了多少个转导层的电容。令人惊讶的是,即使膜化学增强或修饰,它仍然限制下面的转导层的有效性。 通过进行详细的实验和计算机模拟,团队发现,提高传感器性能的关键在于在膜和转导层之间实现“电容对称性”。

现在,由Hefei物理科学学院(中国科学院的一部分)由Huang Xingjiu教授领导的研究团队找到了一种有希望的方法来做到这一点。

这项研究是在《化学科学》杂志上发表的特色文章,重点是改善这些电极的内部工作。

化学科学,

传感器的核心是一个称为转导层的特殊层。该层将化学信号从离子转换为设备可以测量的电信号。

为了使传感器运行良好,该层需要两个关键品质:它必须抵抗水(疏水),并且必须能够有效地存储和释放电荷(具有很高的电容)。

到目前为止,改善传感器性能的大多数努力都集中在这两个属性上。

,但新研究表明这还不够。研究人员发现,离子选择性膜(位于转导层的顶部并有助于识别特定离子)的作用,例如阀门。

它控制了在操作过程中实际使用了多少个转导层的电容。令人惊讶的是,即使膜化学增强或修饰,它仍然限制下面的转导层的有效性。通过进行详细的实验和计算机模拟,团队发现,提高传感器性能的关键在于在膜和转导层之间实现“电容对称性”。