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【研究背景】 MXenes是德雷克塞尔大学(Drexel University)最近推出的一个2D材料家族，已经在科学界引起了极大的关注。Ti3C2是众多MXenes中最常见、研究最为广泛的。MXenes在能源应用方面已经显示出巨大的潜力，主要作为电池和超级电容器的电极材料。它具有多种多样的表面化学性质、石墨烯样的形态和金属导电的氧化还原能力，使它成为一种适用于多种应用的2d材料。由于MXenes是由Ti、C、N等无毒但含量丰富的元素及其同样无毒的降解产物组成（CO2和N2），因此MXenes也可用于环境应用。MXenes除了在能源相关的应用，这些2D材料正慢慢得到传感器方面的关注。高的表面电导率，足够的表面官能团和最重要的是良好的亲水性，这些使得MXenes成为一个理想的平台来开发不同的传感器设备。主要地，在电化学传感器系统中，转换材料在产生可测量的信号读出方面起着至关重要的作用，这些信号读出可以直接或间接地与目标物质的浓度有关。与传统的二维材料（即石墨烯，MoS2纳米片）需要复杂的合成方案并具有低亲水性和难以实现的功能化方法不同，MXenes在包括生物相容性在内的所有方面均具有优势，这在生物传感器的情况下是首选。 【成果简介】 近期，北京化工大学徐斌教授在国际知名学术期刊Chinese Chemical Letters上发表一篇题目为：A mini-review on MXenes as versatile substrate for advanced sensors的研究论文，首先讨论了传感器中MXenes的需求，然后讨论了它们作为直接转导材料或生物传感器中用于固定识别元件的基质的用途。根据获得的信号的性质，本文分为三个部分，讨论了近年来在电化学、气体和电化学发光方面的最新进展。荧光传感器。讨论了MXenes在改进电极以检测不同物种的分析能力方面的适用性，并着重强调了MXenes在先进传感器设备中的未来前景。 【图文导读】
图1.MXenes在各种传感器系统中的应用，子块表示了这些传感器的应用范围。
图2. 介绍了MOF驱动的MnO2/Mn3O4和MXene/Au复合材料的形成步骤，以及所研制的生物传感器的结构。
图3. 基于MXenes的微流体装置检测UA、尿素和肌酐的机理以及性能测试图。
图4.钒基MXene的分层和电极制备工艺以及其气敏性能。
图5.使用Ti3C2Tx薄片固定DNA玻璃碳电极上的生物传感器结构，用于单核苷酸错配识别。 【本文总结】 在这篇综述中，大多数的方法、步骤和检测方法都清楚地预测了MXenes在实现高信号灵敏度、高选择性方面的优势，以及最重要的是集成到实际应用设备中的能力。然而，在这种新型2D材料能够完全取代石墨烯成为更好的替代物之前，MXenes的使用仍然存在许多灰色地带，需要更好地理解，传感器界还面临许多挑战。 本信息源自互联网仅供学术交流 ，如有侵权请联系我们立即删除。 |
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