氧化石墨烯在人体健康领域的新突破!用于湿度传感器以实时监测呼吸 2024-08-04 09:57:35 呼吸是人体重要的生理过程,是人体健康的重要标志。湿度传感器是一种很有前途的基于人体呼吸时湿度变化来监测呼吸的方法。华中科技大学廖广兰、刘欢等相关研究人员开发了用于实时呼吸监测的基于Cu(OH)2纳米线和氧化石墨烯(GO)的石英晶体微天平(QCM)湿度传感器。采用原位生长和压铸法制备了Cu(OH)2纳米线/ GO复合材料湿敏膜。Cu(OH)2纳米线/ GO复合材料的形貌和结构通过能量色散谱仪(EDS),拉曼光谱,傅立叶变换红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜( SEM),透射电子显微镜(TEM),高分辨率TEM(HRTEM)和能量色散X射线光谱仪(EDXS)。具有大表面积和丰富的富氧官能团的纳米复合材料拥有良好的湿度感测性能。当相对湿度(RH)在0 ~ 80%之间变化时,设备表现出高灵敏度(52.1 Hz/%RH)、快速响应和恢复(分别在1.9 s和7.6 s内)和高线性度(R-2 = 0.9968)。相关研究成果以“Cu(OH)(2) nanowires/graphene oxide composites based QCM humidity sensor with fast-response for real-time respiration monitoring”为题发表在《SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL》上。图1. 基于QCM湿度传感器的Cu(OH)2纳米线/ GO复合材料的示意图:(a)在QCM的表面上溅射Cu,(b)被Cu覆盖的QCM,(c)在25℃以下,浸入NaOH和(NH)4S2O8水溶液中,置于加热板上原位生长的Cu(OH)2纳米线 ,(d)覆盖QCM的Cu(OH)2纳米线,(e)通过压铸法沉积GO,以及(f)基于QCM湿度传感器的Cu(OH)2纳米线/氧化石墨烯复合材料。此湿度传感器可以区分不同的呼吸模式,包括正常呼吸,呼吸暂停,口语,鼻子和嘴巴的呼吸以及饮水前后的湿度变化,显示出在分析人类健康状况方面的潜在应用。图2.(a)戴着口罩的人的照片,里面装有基于QCM湿度传感器的Cu(OH)2纳米线/ GO复合材料。红色圆圈的位置是传感器。传感器对(b)正常呼吸和呼吸暂停,(c)正常呼吸和说话,以及(d)鼻子呼吸和嘴呼吸的动态响应。图3. 传感器对口呼吸的动态响应(a)进水前(b)进水后(c) 15min后(d)三个过程的对应统计结果。本文亮点 首次使用Cu(OH)2纳米线和氧化石墨烯作为湿度传感器的传感膜。 此湿度传感器具有较短的响应时间(1.9 s)和恢复时间(7.6 s)。 演示了此湿度传感器在呼吸监测中的潜在应用。 DOI: 10.1016/j.snb.2019.127313 赞 (0) 相关推荐 介绍纳米多孔氧化硅、MOF、COF纳米材料、普鲁士蓝复合材料 介绍纳米多孔氧化硅.MOF.COF纳米材料.普鲁士蓝复合材料 多孔材料在膜.吸附剂.催化剂和其他化学应用中扮演一个非常重要的角色.但是,要使这些材料在工业规模上得到更大的应用,除了研究孔结构和表面积之 ... 氨基金属酞菁功能化修饰氧化石墨烯复合材料(共价键型) 由于石墨烯独特的二维纳米结构. 大的比表面积. 高的电导率. 载流子迁移率和显著的理化性质, 在气体传感器领域有着巨大的应用前景 . 近年来, 通过选择具有特殊结构和气敏性能的客体分子对其进行功能化修 ... 加尔各答中心玻璃与陶瓷研究所--还原氧化石墨烯(rGO)修饰的ZnO-SnO2:一种改善低浓度VOC传感性能的三元纳米复合材料 通过在ZnO-SnO2纳米复合材料中引入还原氧化石墨烯(rGO)制备了三元p-n-n异质结,并利用了其对ppm级挥发性有机化合物(VOCs)传感特性.使用简单,简便的溶胶-凝胶工艺,首先制备含有不同浓 ... 专利视角下石墨烯在生物医药领域的研究进展 摘要 本文以石墨烯在生物医药领域的应用为研究对象,通过对在中国申请的相关专利的申请态势.专利技术生命周期.区域分布.主要研发热点等方面进行分析,以期揭示该领域当前的专利活动特点,梳理我国石墨烯在生物医 ... 厦门大学--氧化石墨烯介导LaCO3OH-Ni(OH)2@石墨烯分层复合材料的自牺牲合成以及在光催化H2释放和超级电容器中的应用 在本文中,我们设计了一种单步晶格限制的钙钛矿纳米粒子刻蚀和自牺牲氧化石墨烯(GO)诱导的自组装策略,以合成新型3D巢状LaCO3OH和花状Ni(OH)2@graphene(RGO)多层复合材料,作为高 ... 研究:新型排汗冷却材料,“穿在身上的空调”! 现在有一种"穿在身上的空调",其实就是一种特殊的衣物材料.这种材料就是排汗冷却材料,它以人体的汗液作为动力或刺激源.通过特殊的织物结构或特殊的材料,实现快速吸汗.快速排汗和高透气能 ... 瑞禧定制-Cu2O/MOF-5微晶纤维素基水凝胶;石墨烯/MOF多孔复合材料水凝胶 MOFs基水凝胶材料的合成方法: 1. 直接混合法:在合成水凝胶的过程中加入MOFs): 2. 原位生长法:在水凝胶基底上原位生长MOFs). 所合成的水凝胶复合材料为柔性材料,且易于塑形:内部的MO ... Ag2Se量子点;石墨烯纳米带/壳聚糖/CdSe量子点复合材料 通过化学方法打开碳纳米管得到片层的石墨烯纳米带,与壳聚糖混合超声得到石墨烯/壳聚糖复合材料,然后再与CdSe 量子点复合,将得到的复合材料修饰到玻碳电极表面,构建了电致化学发光传感器.整个组装过程运用 ... 瑞禧介绍多孔氧化硅@石墨烯纳米材料 纳米二氧化硅SIO2 是一种无定形的白色粉末指其团聚体材料, 属于纳米材料中的一员,其结构非常特殊, 表现出奇异或反常的物理化学特性 .由于纳米二氧化硅SIO2具有小尺寸效应.表面界面效应.量子尺寸效 ... 【专业讲堂】新型碳材料专题:氧化石墨烯及其主要应用领域 编者按 近年来以氧化石墨烯为代表的新型碳材料发展迅速,本本公众号新型碳材料专题将主要介绍氧化石墨烯.单壁碳纳米管.石墨烯纳米带等材料的特点及应用,本文首先介绍了氧化石墨烯.还原氧化石墨烯及其主要应用. ... 瑞禧介绍介孔基纳米复合材料-氮掺杂介孔碳负载钴-氧化钴纳米复合材料 介孔基纳米复合材料是一种在微重力下,通过对组装有纳米颗粒的有序介孔复合材料(Au/m-SiO2)进行高温处理,制备一类第二相纳米粒子尺寸一致且高度分散的.具有增强的非线性光学响应性能的新型纳米复合材料 ... 韩南大学Kuk Ro Yoon课题组-- Cu-PBA纳米立方体/氧化石墨烯复合材料的简便合成及其作为超级电容器的无粘合剂电极 普鲁士蓝及其类似物作为金属有机骨架之一,由于其出色的特性(例如高表面积.3D多孔网络和低成本)而通常用于制造储能电极.但是,它们具有较低的能量密度和电导率,这可能会限制其进一步的应用.在本文中,我们利 ...