沙特研究出用雷射束製造石墨烯電極的方法

2020-11-17 技術力量


雷射束製造石墨烯電極的方法

沙烏地阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學的科學家開發出一種利用雷射束製造石墨烯電極的簡單方法，其性能比通過舊方法生產的電極更好。

由石墨烯組成的電極可能會改變從食品安全、臨床診斷到環境監測等眾多領域對電活性物質的檢測和測量方式。

石墨烯由多個超薄和高度有序地相互連接的蜂窩狀碳原子環片組成。這種多層結構使該材料具有特殊的電子特性，特別是導電性和電催化活性，以及對製造電化學傳感器有用的物理特性。


使用CO2雷射束可以在各種基材上製造石墨烯電極

通常情況下，石墨烯電極是通過從石墨中剝離單個薄片或將反應性氣體前體混合物沉積在基底上而生產的。然而，這些方法涉及耗時、多步驟的合成和分離過程；此外，它們還難以控制片材的堆積和氧化。

為了改進技術上具有挑戰性且昂貴的方法，來自阿卜杜拉國王科技大學「哈立德·薩拉馬」實驗室的研究人員和國際科學家合作開發了一種簡單且可擴展的方法，利用雷射束將聚合物或碳前體薄膜轉化為石墨烯電極。這種無掩膜的方法可以產生均勻的三維多層電極，結合了高孔隙率和表面積，是下一代電化學傳感器和生物傳感器平臺所必需的。


使用雷射衍生石墨烯電極(LSGEs)的傳感平臺比使用碳電極(SPCE)的傳統系統表現出更高的電化學性能

摩洛哥卡薩布蘭卡哈桑二世大學的薩拉馬團隊和合作者將雷射衍生石墨烯（LDG）電極融入到主要抗氧化劑來源的傳感平臺中，這些抗氧化劑被稱為酚類化合物和相關電活性生物分子。

所有測試的化合物在基於石墨烯的平臺上顯示出比使用碳電極的傳統系統更高的電催化活性。

薩拉馬實驗室的博士後阿卜杜拉蒂夫·艾特·拉森說："基於石墨烯的平臺在檢測撲熱息痛，一種常見的藥物時表現出了優異的性能。"

他們還區分了市售片劑中的撲熱息痛，該片劑將藥物與抗氧化劑抗壞血酸結合在一起，而抗壞血酸在典型的電化學分析中經常產生幹擾。

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