靜電紡絲感測界面

《靜電紡絲感測界面》是2017年化學工業出版社出版的書籍，作者是周翠松等。

基本介紹

• 中文名：靜電紡絲感測界面
• 作者：周翠松
• 類別：分析科學與技術類圖書
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2017年6月
• 頁數：212 頁
• 定價：69 元
• 開本：B5 710×1000　1/16
• 裝幀：平裝
• ISBN：978-7-122-29317-6

編輯推薦

如何在複雜體系中獲取準確的化學信息，一直是一項富有挑戰性的研究課題。感測界面的構建是感測技術研究的核心部分，是決定感測器回響速度、靈敏度、選擇性、可重複性和穩定性等主要性能的關鍵。21世紀以來，納米材料作為材料科學的新興領域，已成為眾多學科交叉研究的熱點之一，科研工作者也把具有高比表面積的納米材料引入感測界面材料的設計當中，以期提高感測器的性能。靜電紡絲膜不僅具有三維立體結構、比表面積大、孔隙率高和直徑可調等優勢，而且還可以通過調控紡絲的精細結構、表面改性和修飾等方法實現其功能化，在生物醫用材料、藥物傳送、光電器件以及感測器界面材料等方面有著廣泛的套用前景。特別是作為感測界面材料，微納米尺度的靜電紡絲具有用樣少、靈敏度高、可反覆多次使用等優點備受關注。近年來，我們研究小組致力於靜電紡絲感測界面的基礎研究，圍繞紡絲表界面功能化、識別分子固載化，以及電荷遷移、光電催化性能等方面，研究並構建了多種高靈敏生物感測器。研究結果表明，通過調控紡絲精細結構，發展表界面功能化修飾技術，改善功能化靜電紡絲與生物大分子、小分子間的相互作用等幾個方面的基礎研究，可以有效提高靜電紡絲的光、電回響效率和速率，實現選擇性的增強和檢測信號的有效放大，構建超靈敏、快速檢測的感測器，研究成果在光電器件、疾病診斷、新藥研發等領域有著重要的理論價值及廣泛的套用前景。靜電紡絲因其獨特的優勢成為了最具潛力的感測技術，但目前尚未有一本專著全面系統地介紹靜電紡絲作為感測界面的研究進展，應化學工業出版社邀請，我們撰寫了《靜電紡絲感測界面》一書。

本書內容共分為三個板塊。第一板塊為基礎部分，即第1章，包括感測界面材料概述、靜電紡絲感測界面材料的原理及最新的套用。第二板塊為技術部分，從本書第2～4章，包括靜電紡絲技術、靜電紡絲感測界面的表征和功能化靜電紡絲。第三板塊為感測界面的構建及套用部分，包括第5～9章，以檢測信號為主線，細分為靜電紡絲螢光感測界面、靜電紡絲電化學感測界面、靜電紡絲電致化學發光感測界面和靜電紡絲比色感測界面。

本書的主要特點是把具有高比表面積的微納米尺度靜電紡絲引入感測界面材料的設計和套用當中，圍繞靜電紡絲感測界面，按照靜電紡絲製備、表界面功能化、化學與生物感測套用為主線，介紹了筆者研究小組近幾年在發展光化學、電化學、電致化學發光以及可視化等信號放大策略的研究進展和套用成果。

沿著靜電紡絲感測界面的研製—信號放大策略—高選擇性靈敏檢測的實現及其套用這—主線，其特點如下：

（1）突出一個“新”字。本書在系統綜述近五年來國內外有關靜電紡絲感測界面文獻資料的基礎上，結合筆者課題組的近期研究工作積累編寫而成。以豐富的內容、簡潔的語言和精美的插圖闡述、反映該領域最新的研究成果和現狀。

（2）本書編寫時力圖體現經典性、系統性和概括性，形象講述其基本概念的產生和發展過程。輔以主要文獻及出處，讓讀者在閱讀本書的同時能進一步查閱，引導讀者思考。

（3）在文字敘述上，力求嚴謹、自然和通俗，從淺顯的例子或實踐入手，深入淺出地介紹抽象的概念、原理，盡力做到圖文並茂。

內容簡介

靜電紡絲感測界面是化學感測技術與靜電紡絲微納米纖維材料交叉滲透而形成的一個新研究領域。《靜電紡絲感測界面》是在綜合國內外相關文獻的基礎上，結合作者的研究工作撰寫而成。全書圍繞靜電紡絲感測界面的構建及套用進行了詳細介紹，內容涉及靜電紡絲技術的基本原理、化學感測界面的製備、表面功能化修飾技術，電化學、光化學等多種信號放大策略，以及在化學感測領域的套用研究。

目錄

第1章靜電紡絲感測界面材料1

1.1化學感測技術與感測界面納米材料1

1.1.1化學感測技術1

1.1.2感測界面納米材料4

1.2(準)一維納米感測界面材料6

1.2.1納米纖維6

1.2.2靜電紡絲6

1.3靜電紡絲在感測技術領域的套用8

1.3.1靜電紡絲感測界面用於檢測小分子化合物9

1.3.2靜電紡絲感測界面用於檢測生物分子17

1.3.3靜電紡絲感測界面在其他方面的套用19

參考文獻22

第2章靜電紡絲技術28

2.1靜電紡絲的基本原理29

2.2靜電紡絲的影響因素30

2.2.1聚合物溶液性質30

2.2.2過程參數36

2.2.3環境參數39

2.3靜電紡絲的種類40

2.3.1有機靜電紡絲40

2.3.2無機/有機靜電紡絲42

2.3.3無機納米紡絲45

2.4靜電紡絲的結構46

2.4.1單根靜電紡絲結構46

2.4.2集合體靜電紡絲結構48

參考文獻50

第3章靜電紡絲感測界面的表征54

3.1形貌觀察54

3.1.1掃描電子顯微鏡54

3.1.2透射電子顯微鏡57

3.1.3原子力顯微鏡59

3.1.4螢光顯微鏡60

3.2結構測定62

3.2.1BET氮吸附法測量比表面積及孔徑分布62

3.2.2X射線衍射分析63

3.2.3拉曼光譜65

3.3化學組成分析67

3.3.1紅外吸收光譜67

3.3.2 X射線光電子能譜68

3.3.3能量色散X射線光譜71

3.4其他表征技術72

3.4.1熱學測試技術72

3.4.2電學測試技術74

3.4.3力學測試技術74

3.4.4磁學測試技術75

參考文獻76

第4章功能化靜電紡絲79

4.1層層自組裝修飾技術79

4.2電漿修飾技術81

4.3表面化學修飾技術84

4.3.1表面化學固化技術84

4.3.2濕化學表面處理技術85

4.4原位聚合修飾技術86

4.5表面接枝修飾技術88

4.6溶膠-凝膠修飾技術91

4.7化學氣相沉積修飾技術93

4.8液相沉積修飾技術94

4.9點擊化學修飾技術95

4.10其他修飾技術96

4.10.1濺射鍍膜修飾技術96

4.10.2偶聯劑修飾技術97

參考文獻99

第5章靜電紡絲螢光感測界面103

5.1螢光分析基本原理103

5.2靜電紡絲螢光感測界面104

5.2.1靜電紡絲螢光感測界面的研究進展104

5.2.2靜電紡絲螢光感測界面製備方法111

5.3靜電紡絲螢光感測界面的構建和實例116

5.3.1葡萄糖靜電紡絲螢光感測界面116

5.3.2氧靜電紡絲螢光感測界面121

5.3.3結論126

參考文獻126

第6章靜電紡絲電化學感測界面129

6.1電化學感測界面的基本原理129

6.2靜電紡絲電化學感測界面131

6.2.1靜電紡絲電化學感測界面的研究進展131

6.2.2靜電紡絲電化學感測界面的構建133

6.3靜電紡絲電化學感測界面的套用142

6.3.1基於聚苯胺微管的電化學感測界面142

6.3.2基於酶功能化聚苯胺微管的電化學感測界面147

6.3.3結論153

參考文獻154

第7章靜電紡絲電致化學發光感測界面157

7.1電致化學發光原理157

7.2靜電紡絲電致化學發光感測界面的構建159

7.2.1Ru(bpy)2+3體系的靜電紡絲感測界面研究進展160

7.2.2納米粒子靜電紡絲感測界面的研究162

7.3靜電紡絲電致化學發光感測界面的套用162

7.3.1Ru(bpy)2+3/Nafion靜電紡絲電致化學發光感測界面163

7.3.2Ru(bpy)2+3/c-MWCNTs/IL/PAN複合靜電紡絲電致化學發光感測界面166

7.3.3聚苯乙烯紡絲上納米粒子自組裝及其電致化學發光感測界面175

7.3.4結論182

參考文獻182

第8章靜電紡絲比色感測界面185

8.1比色感測器的原理185

8.2靜電紡絲比色感測界面186

8.2.1靜電紡絲比色感測界面的研究進展186

8.2.2有機化合物顯色體系186

8.2.3過氧化物酶及其模擬酶顯色體系190

8.2.4表面電漿共振顯色體系195

8.3靜電紡絲比色感測界面構建和套用實例197

8.3.1HIV DNA標誌物靜電紡絲比色感測界面的構建機制198

8.3.2HIV DNA標誌物靜電紡絲比色感測界面的影響因素201

8.3.3HIV DNA標誌物靜電紡絲比色感測界面的檢測性能205

8.3.4結論207

參考文獻208

第9章展望211