ナノ金/酸化亜鉛装飾ポリアニリンを用いた自己給電型ガスセンサの安定性と選択性向上

纳米金/氧化锌修饰聚苯胺提高自供电气体传感器的稳定性和选择性

• 批准号: 19F19048
• 负责人: 年吉 洋
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19048/
• 关键词: 血糖値センサ; グルコースセンサ; 非酵素型センサ; ポリアニリン; チタン酸化物触媒; 金ナノ粒子

本研究ではグルコースを検出するセンサの安定性向上のための技術開発を検討した。成人病の中でも特に糖尿病の患者数は全世界で２億８千万人を超えており、各国の医療費を圧迫しないように患者自らが血糖値（グルコース）を計測して自己管理することが求められている。グルコースセンサには酵素型と非酵素型があり、前者の方式は高感度であるが、その安定性は温度や湿度、pH、血中のその他の物質濃度に依存する。一方、非酵素型センサでは金属酸化物を触媒としてグルコースが電極酸化する際に発生する電子流を検出するものであり、原理的に電極表面積を増大することで感度が改善できる。非酵素型センサでは、白金、パラジウム、金、銀、銅、ニッケル、チタンやその酸化物を触媒として使用することが多い。本研究ではとくにチタン酸化物を触媒として、その表面積を拡大するためにチタン酸化物微粒子の表面にさらに微小な金のナノパーティクルを修飾する手法を検討した。また、この材料系を電極として用いたときに発生する電子を信号として取り出すために、導電性ポリマーとして知られているポリアニリン（PANI）のネットワークを、触媒をサスペンドするベッドとして使用する方法を新たに考案した。材料開発においては、電子顕微鏡等を用いてPANIネットワーク中に分散したTi酸化物微粒子や金ナノパーティクルの配置の様子を詳細に観察した。特に反応過程においてナノパーティクルが再配置する様子を確認し、これによってセンサ感度が回復する現象を説明できた。なお、非酵素型センサの化学合成には多くの手順を必要とし、また、プロセス中に発生する廃液が多い。一方、本研究では比較的簡単な手順でチタン酸化物触媒の表面に金属ナノ粒子を修飾できており、コスト的にも環境インパクト的にも有効な化学合成手法が構築できた。

The purpose of this study is to improve the stability and stability of the technology. The number of patients with special diabetes mellitus in adult disease. There are 280 million people in the world who are suffering from diabetes. Doctors in various countries are forced to treat patients with blood sugar (blood sugar). The enzyme type, the non-enzyme type, the former, the high sensitivity, the stability, the temperature, the humidity, the pH, the other substances in the blood, the degree of dependence. On the one hand, the non-enzymatic metal acidulate catalyst is used to improve the sensitivity of the electrodes to improve the sensitivity of the electrodes. Non-enzymatic maleic acid, platinum, platinum, gold, platinum, gold, platinum, platinum, gold, gold, platinum, gold, gold, platinum, platinum, In this study, the acid compound catalyst was used in the study, and the surface of the acidified particles was detected in this study. The electrical and mechanical materials are used in the department of electrical engineering. The signal of the electrical equipment is used to determine the output of the electrical equipment, and the electrical equipment is used to know that the electrical equipment (PANI) does not need to be tested. The catalyst is used to determine whether or not to use the new method. The material is used in the PANI micro-meter, electronic micrometer and so on. The dispersed Ti acid microparticles are used in the Ti acidified particles, and the metal is used to configure the micro-particles. In particular, during the process, you need to configure your child to confirm and make sure that you are sensitive and sensitive. Chemical synthesis, chemical synthesis. On the one hand, in this study, there are chemical synthesis techniques, chemical synthesis techniques and chemical synthesis techniques.

项目成果

Enhancement of electrocatalytic activity for 1-propanol oxidation in alkaline media via Au nanoparticles-TiO2/Polyaniline composite film

Au纳米粒子-TiO2/聚苯胺复合膜增强碱性介质中1-丙醇氧化的电催化活性

• 发表时间: 2019
• 作者: Wan-Ting Chiu;Tso-Fu Mark Chang;Masato Sone;Agnes Tixier-Mita;and Hiroshi Toshiyoshi
• 通讯作者: and Hiroshi Toshiyoshi

Roles of TiO2 in the highly robust Au nanoparticles-TiO2 modified polyaniline electrode towards non-enzymatic sensing of glucose

• DOI: 10.1016/j.talanta.2020.120780
• 发表时间: 2020-05-15
• 期刊: TALANTA
• 影响因子: 6.1
• 作者: Chiu, Wan-Ting;Chang, Tso-Fu Mark;Toshiyoshi, Hiroshi
• 通讯作者: Toshiyoshi, Hiroshi

Non-enzymatic sensing of glucose based on Au nanoparticles-TiO2/polyaniline

基于Au纳米颗粒-TiO2/聚苯胺的葡萄糖非酶传感

• 发表时间: 2019
• 作者: Wan-Ting Chiu;Tso-Fu Mark Chang;Masato Sone;Agnes Tixier-Mita;and Hiroshi Toshiyoshi
• 通讯作者: and Hiroshi Toshiyoshi

Nano-Au Catalysts Modified with TiO2: Enhancement of Electrocatalytic Activity for 1-Propanol Oxidation in Alkaline Media

• DOI: 10.1149/2.0741912jes
• 发表时间: 2019
• 期刊: Journal of The Electrochemical Society
• 影响因子: 3.9
• 作者: W. Chiu;Yi-Hsuan Chiu;P. Hsieh;T. Chang;M. Sone;Y. Hsu;A. Tixier-Mita;H. Toshiyoshi