Eco-Friendly Approach to Making 3D-Printed Electrochemical Sensors
Eco-Friendly Approach to Making 3D-Printed Electrochemical Sensors
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制造 3D 打印电化学传感器的环保方法
DOI：
10.1021/acssuschemeng.3c06200
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发表时间：
2023
影响因子：
8.4
通讯作者：
Shergill R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shergill R
基于碳聚乳酸 (PLA) 的 3D 打印电极已在多种应用中证明了其有效性。尽管如此，鉴于 3D 打印电化学传感器的一次性使用性质占主导地位，PLA 自然生物降解性不足的问题引起了重大的可持续性问题。我们的研究集中在一种系统方法上，以了解减少用于制造电极的炭黑 (CB)/PLA 的用量是否会对其性能产生重大影响。 CB/PLA 电极采用不同量的材料填充制成，并使用不同氧化还原探针的循环伏安法进行评估。我们的研究结果表明，使用 30% 至 100% 填充物制成的 CB/PLA 电极的阳极电流和电子转移动力学没有差异。当比较 30% 和 100% 填充电极的传感能力时，没有观察到多巴胺测量的灵敏度和检测限存在差异。使用 30% 填充物制作电极可减少 44% 的 CB/PLA 使用量。这种方法对于开发适用于传感和能量存储等广泛应用的 3D 打印电化学传感器具有重要意义。重要的是，这种制造方法减少了热塑性塑料的使用，这可以为环境带来巨大的好处。
Carbon poly(lactic acid) (PLA)-based 3D-printed electrodes have demonstrated their effectiveness across a diverse spectrum of applications. Nonetheless, the issue of the inadequate natural biodegradability of PLA raises significant sustainability concerns, given the predominate single-use nature of 3D-printed electrochemical sensors. Our study is centered on a systematic approach to understand if reducing the amount of carbon black (CB)/PLA used to make the electrodes can have a significant impact on their performance. CB/PLA electrodes were made with varying amounts of material infill and assessed using cyclic voltammetry with different redox probes. Our findings showcased that there is no difference in the anodic current and electron transfer kinetics of CB/PLA electrodes made using infills from 30% to 100%. When comparing the sensing capabilities of 30% and 100% infill electrodes, no differences were observed in the sensitivity and limit of detection for the measurement of dopamine. Using 30% infill to make electrodes reduces CB/PLA usage by 44%. This approach is of significant utility for the development of 3D-printed electrochemical sensors for a broad range of applications spanning sensing and energy storage. Importantly, this manufacturing approach reduces the use of thermoplastics, which can provide considerable benefits to the environment.
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影响因子：
5.7
作者：
Stefano, Jessica Santos;Guterres E Silva, Luiz Ricardo;Janegitz, Bruno Campos
通讯作者：
Janegitz, Bruno Campos
DOI：
10.3390/ma14164547
发表时间：
2021-08-13
期刊：
Materials (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Skoratko A;Katzer J
通讯作者：
Katzer J
3D 打印过程中石墨烯和炭黑混合物的 PLA 基复合材料的电导率变化
DOI：
--
发表时间：
2022
期刊：
Macromolecular materials and engineering (Print)
影响因子：
--
作者：
Jungwon Ahn;Dahong Kim;Su A. Park;Joung;K. Ahn
通讯作者：
K. Ahn
3D 打印电化学杵和研钵用于识别伪造药片
影响因子：
5.7
作者：
R. Shergill;Anna Farlow;F. Perez;B. Patel
通讯作者：
B. Patel
影响因子：
7.4
作者：
Tully, Joshua J.;Meloni, Gabriel N.
通讯作者：
Meloni, Gabriel N.