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李长明教授团队在生物质多孔材料的电化学应用方面取得重要研究进展
发布时间: 2019-09-25 10:07:24   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

西南大学材料与能源学院李长明教授课题组在材料领域国际知名期刊Advanced Functional Materials》(影响因子:15.621上发表题为“Rising Mesopores to Realize Direct Electrochemistry of Glucose Oxidase towards Highly Sensitive Detection of Glucose”(富介孔材料可实现葡萄糖氧化酶的直接电子转移的高灵敏度葡萄糖检测)的文章(DOI: 10.1002/adfm.201903026。西南大学为该成果的第一完成单位,李长明教授为第一通讯作者,其指导的2017级博士研究生梁滔滔为第一作者。

多孔纳米碳材料具有独特的催化活性和生物相容性,发展多孔纳米材料修饰电极,开展其在界面上的生物大分子的直接电化学及其机理探究,构筑适宜的电催化界面,获得一系列具有高灵敏度的生物传感器及能源器件,为生命科学提供有价值科学应用及研究依据。

          

 

迄今为止,对于直接电化学的机理研究,学界仍然存在争议。在本研究中,通过调控碳化温度来实现富介孔碳纳米纤维(BPCNFs)材料的孔机构,并将该材料用于GOx的固定。在N2饱和及Air饱和的PBS中进行电化学CV循环,通过对氧化还原峰电流的观察,可以发现富介孔BPCNFs材料对GOx 具有良好的固定作用,并且能够实现较明显的直接电化学过程;而且BET孔径吸附脱附曲线分析表明,材料介孔率与碳化温度密切相关。该工作为生物传感和生物电化学领域中如何设计优化多孔材料的孔结构,有效地提高目标分子的吸附或负载,实现快速DET工艺提供了可靠的基础和新颖的概念。

李长明教授课题组制备价格低廉的各种生物质多孔碳材料,在绿色能源、生物大分子的直接电化学及传感等方面,取得了一系列成果。特别重要的是,李教授团队的研究工作表明,在能源转换装置包括传感和电源采用的多孔材料中,孔结构是独特的纳米结构中非常重要的组成部分,如何精准地根据反应体系调节孔结构对能源转换的效率和比功率起到重要作用。近年来以李长明教授为通讯作者,西南大学为第一单位,在国际重要学术期刊上发表多篇优秀论文:Advanced Energy Materials (IF: 24.884) DOI: 10.1002/aenm.201702545 (调节大孔结构)Journal of Materials Chemistry A (IF: 10.733) DOI: 10.1039/C7TA05931K(调节微孔结构) Nanoscale (IF: 6.97) DOI: 10.1039/C8NR08829B(调节介孔结构)等一系列高影响力的论文,用电极动力学分析发展了孔结构的构效理论基础。