集双重电化学性能于一身的珊瑚状多孔二硫化钼/氧化亚铜纳米复合物

电化学生物传感器作为一种新型的生物传感器件,凭借其响应速度快、检测极限低、检测范围宽、稳定性好以及可进行多功能检测等性能,被广泛应用于化学、医学、生物学、食品检测和环境保护等领域。在可利用电化学传感器检测的生物分子中,过氧化氢作为众多生化反应的中间产物备受关注。目前,贵金属(例如金、铂、钯等)是使用最为广泛的过氧化氢无酶检测生物传感器材料。然而,高昂的价格和资源的短缺令其止步于大规模应用。近几年,为替代传统贵金属,过渡金属氧化物已经被应用于过氧化氢无酶传感器的制备中。其中,拥有高电化学活性、适当的氧化还原电位、高比表面积和优良稳定性的Cu2O纳米粒子尤为突出。此外,MoS2纳米片层作为典型的二维过渡金属化合物,由于其优异的电性能、热稳定性和催化活性令其在生物传感、电化学催化、超级电容器和能源存储等领域展示出极大的潜质。

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最近,北京化工大学材料科学与工程学院苏志强教授课题组将粒径为3-5纳米的Cu2O纳米粒子与具有二维平面结构的MoS2纳米片层通过一步水热法组装成为三维珊瑚状MoS2/Cu2O多孔纳米复合物。这种珊瑚状多孔纳米复合材料较之单纯的Cu2O和MoS2拥有更大的比表面积,同时还集合了Cu2O和MoS2各自的性能优点,不仅可以实现过氧化氢的高效检测,同时还可以催化氧的还原反应(ORR)。此外,这种集双重电化学性能于一身的珊瑚状多孔纳米复合材料在能源储存、水质净化以及环境工程等领域也具有潜在的应用前景。相关研究成果已发表在Advanced Materials Interfaces(DOI: 10.1002/admi.201600658)上。