基于硅微纳结构燃料电池型葡萄糖传感器的研究

成果基本信息
关键词：	葡萄糖传感器;燃料电池;硅微纳结构
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	9232016J0977	资源采集日期：	2017-02-20

研究情况
单位名称：	齐齐哈尔大学	技术水平：
评价证书号：		评价单位：	国家自然科学基金委员会
评价日期：	2016.01.12	评价证书号：

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
项目针对酸性条件下铂基催化剂价格昂贵，在氧化反应中易出现催化剂中毒而失效现象及酸性条件本身对传感器封装技术要求较高等缺陷，基于与传统IC 工艺兼容的硅微纳结构加工技术，提出一种工作在碱性条件下的燃料电池型葡萄糖传感器研制方案。主要采用电化学湿法刻蚀技术制备可图形化、大比表面积和形貌均一的SiNWs（硅纳米线）和Si-MCP（硅微通道）阵列，然后在该结构表面无电镀镍及无电镀共沉积钯-镍纳米复合涂层分别制备Ni/SiNWs 氧还原阴极及Pd-Ni/Si-MCP 葡萄糖催化氧化阳极，构建高效新型硅基微纳结构燃料电池型葡萄糖传感器。研究Pd-Ni/硅微纳结构一体化电极加工技术、电极的退火和金属氧化物掺杂等表面修饰改性技术，并通过电化学与原位Raman 测试等探索其对葡萄糖催化氧化的微观机理，为高性能、低成本和可集成新型葡萄糖传感器的研制提供相关理论依据和实验研究基础。　　通过本项目的研究，得到下列成果：　　1）低成本、大规模、可图形化、尺寸和形貌可控的硅微结构阵列（主要是SiNWs 和Si-MCP）的制备及其修饰改性方法，高效稳定的Pd-Ni/SiNWs、Pd-Ni/Si-MCP 阵列和金属氧化物或其他稀土掺杂修饰改性一体化催化氧化电极制备工艺。　　2）完成燃料电池型葡萄糖传感器样机制备，通过纳米电极间隙内电极/电解质溶液接触层电荷迁移机制的理论和实验研究，总结出Pd-Ni/SiNWs、Pd-Ni/Si-MCP 电极/溶液接触层纳米界面层内催化氧化机制，探讨硅基半导体纳米结构和金属-半导体肖特基薄膜结构在催化氧化过程中的作用，开拓半导体物理科学与电化学科学相结合的催化氧化机制理论和实验分析方法，为高效燃料电池型葡萄糖传感器的研制提供实验研究案例。

成果名称：	基于硅微纳结构燃料电池型葡萄糖传感器的研究	关键词：	葡萄糖传感器;燃料电池;硅微纳结构
成果类别：		一级分类名称：	机械制造
二级分类名称：	仪器仪表技术	三级分类名称：	传感器
研究起止时间：	2013.01 至2015.12	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	齐齐哈尔大学	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	61204127
经费实际投入额（万元）：	56.00	评价单位：	国家自然科学基金委员会
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2016.01.12	转让范围：
评价证书号：		推荐单位：	黑龙江省教育厅
推广形式：	无	成果登记号：	9232016J0977
成果简介：	项目针对酸性条件下铂基催化剂价格昂贵，在氧化反应中易出现催化剂中毒而失效现象及酸性条件本身对传感器封装技术要求较高等缺陷，基于与传统IC 工艺兼容的硅微纳结构加工技术，提出一种工作在碱性条件下的燃料电池型葡萄糖传感器研制方案。主要采用电化学湿法刻蚀技术制备可图形化、大比表面积和形貌均一的SiNWs（硅纳米线）和Si-MCP（硅微通道）阵列，然后在该结构表面无电镀镍及无电镀共沉积钯-镍纳米复合涂层分别制备Ni/SiNWs 氧还原阴极及Pd-Ni/Si-MCP 葡萄糖催化氧化阳极，构建高效新型硅基微纳结构燃料电池型葡萄糖传感器。研究Pd-Ni/硅微纳结构一体化电极加工技术、电极的退火和金属氧化物掺杂等表面修饰改性技术，并通过电化学与原位Raman 测试等探索其对葡萄糖催化氧化的微观机理，为高性能、低成本和可集成新型葡萄糖传感器的研制提供相关理论依据和实验研究基础。　　通过本项目的研究，得到下列成果：　　1）低成本、大规模、可图形化、尺寸和形貌可控的硅微结构阵列（主要是SiNWs 和Si-MCP）的制备及其修饰改性方法，高效稳定的Pd-Ni/SiNWs、Pd-Ni/Si-MCP 阵列和金属氧化物或其他稀土掺杂修饰改性一体化催化氧化电极制备工艺。　　2）完成燃料电池型葡萄糖传感器样机制备，通过纳米电极间隙内电极/电解质溶液接触层电荷迁移机制的理论和实验研究，总结出Pd-Ni/SiNWs、Pd-Ni/Si-MCP 电极/溶液接触层纳米界面层内催化氧化机制，探讨硅基半导体纳米结构和金属-半导体肖特基薄膜结构在催化氧化过程中的作用，开拓半导体物理科学与电化学科学相结合的催化氧化机制理论和实验分析方法，为高效燃料电池型葡萄糖传感器的研制提供实验研究案例。
联系人：	周中林	成果登记日期：	2016-10-18
联系人email：	zzlqqhr@163.com	单位代码：	92300141
邮政编码222：	161006	联系人电话：	0452-2738334
单位传真：	0452-2738743	单位通讯地址：	黑龙江省齐齐哈尔市建华区文化大街42号
单位所在省市：		单位电话：	0452-2824214
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2016	知识产权形式：
成果完成人：	苗凤娟;陶佰睿;惠鹏飞;李静辉;孙艳梅;邹立颖;于泓博;王世刚;田坤锋	资源采集日期：	2017-02-20

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