直接打印金属氧化物纳米结构用于可穿戴电化学传感器
Nithin Krisshna Gunasekaran1, Harikrishnan Muraleedharan Jalajamony1, Santhosh Adhinarayanan2
1Department of Materials Science and Engineering, Norfolk State University, Norfolk, USA.
Scientific reports
|July 2, 2025
概括
使用等离子体辅助技术直接打印金属氧化物纳米结构,如氧化 (ZnO) 和氧化 (CeO2),可实现高性能灵活传感器. 这种无粘合剂的方法增强了可穿戴应用中的pH和过氧化检测的电化学传感.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 氧化 (ZnO) 和氧化 (CeO2) 等金属氧化物由于其氧化还原活性和稳定性,对电化学传感有希望.
- 现有的传感器制造方法可能很复杂,可能需要粘合剂.
研究的目的:
- 在柔性电极上开发一种无粘合剂,直接打印方法,用于ZnO和CeO2纳米结构.
- 为了评估这些印刷传感器对于pH和过氧化检测的性能.
主要方法:
- 用大气等离子体辅助打印ZnO和CeO2水性悬浮物到柔性丝网打印电极上.
- 制造的纳米结构的形态,光学和电化学特征.
- 测试ZnO用于pH传感和CeO2用于非酶性过氧化 (H2O2) 检测.
主要成果:
- 用等离子体辅助打印产生了统一的ZnO和CeO2纳米结构,在更高的电压下增强了附着性.
- ZnO传感器在18kV时达到34.96mV/pH的最大pH响应.
- CeO2传感器在24kV时显示H2O2的峰值灵敏度为1.03μA/μM/cm2.
结论:
- 等离子体辅助打印是一种快速,低温,无粘合剂的技术,用于制造高性能金属氧化物传感器.
- 该方法适用于用于可穿戴电化学传感应用的柔性聚合物基板的直接打印.
