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基于纳米材料的生物燃料电池研究

随着能源危机和环境污染的日益加剧，绿色清洁的生物燃料电池已成为能源领域的研究热点。借助纳米技术，设计结构优异和组分合理的电极，能够大幅度提高生物燃料电池的性能；同时，基于生物燃料电池的自供能生物传感器能够突破外加电源对传统生物传感器的限制，实现生物传感器的微型化、实时化、便捷化。因此，我们以导电纳米材料为基础构建了一系列多功能纳米复合材料，提高电极的生物催化剂负载量及改善电极与生物催化剂之间的电子传递；并且提出导电材料包覆生物催化剂的方式，改善电极材料与催化剂的电子传递，最终开发出多种高性能的生物燃料电池。另外，基于位阻效应和生物催化剂脱离等策略，我们设计出目标物浓度与酶型生物燃料电池输出性能线性相关的自供能传感平台，用于癌症细胞的检测；进一步设计出可用于同时测定多种microRNAs的自供能传感体系，有望成为早期癌症细胞临床检测的有力工具。

608 2020-09-11

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