PalmSens4便携式电化学工作站

大型表面有机涂层缺陷预警系统的开发

在这项工作中，开发了一个用于监测大面积有机涂层使用状态的预警系统。 利用电化学阻抗谱（EIS）测量的优势，首次尝试验证在尺寸逐渐增加的表面上进行的测量的可重复性。 然后将归一化阻抗模量的阈值设置为易于检测的警告信号，用于 有机保护涂层的测试和维护。监测持续了近两年，验证 长浸泡时间的阈值。 经验证，通过该系统可以很容易地检测到缺陷的引入。在测量中引入一些干扰因素并没有显著影响结果。 最后，采用了便携式恒电位仪。研究发现，使用尺寸较小但灵敏度较低的恒电位仪同样可以识别有机涂层的保护状态，并有可能使用测量系统来监测海军工业中使用的涂层表面。

采用黑色磷烯和纳米金刚石纳米复合改性电极用于 6,7-二羟基香豆素分析的便携式无线智能纳米传感器

本研究利用改进的丝网印刷电极(SPE)开发了一种新型的便携式无线智能电化学纳米传感器，用于检测6,7-二羟基香豆素(6,7- DHC)。采用黑磷纳米片剥离法制备了黑磷纳米片。然后将BP纳米片与纳米金刚石(ND)混合，采用自组装方法制备ND@BP纳米复合材料，获得了较高的环境稳定性。采用SEM、TEM、Raman、XPS和XRD对复合材料进行了表征。利用纳米复合材料对固相萃取进行改性，提高其电化学性能。该传感器在0.01 ~ 450.0 μmol/L的宽线性范围内检测6,7- DHC，检出限低至0.003 μmol/L。将便携式无线智能电化学纳米传感器应用于实际药物样品中6,7- DHC的标准添加法检测，回收率满意，拓展了BP基纳米复合材料在电化学分析中的应用。

使用鱼鳞石墨化碳改性丝网印刷碳电极的便携式电化学多巴胺检测器

本文以罗非鱼鱼鳞为前体，通过酶解、活化、热解碳化等方法制备了高导电性碱活化石墨化碳(a-GC)。将制备好的a-GC修饰在丝网印刷碳电极表面，构建柔性便携式电化学传感平台，将该平台应用于结合智能手机和蓝牙的U盘电化学工作站差分脉冲伏安检测多巴胺(DA)。制备的a- GC具有良好的导电性、较大的比表面积和丰富的活性位点，有利于DA分子的电氧化，对DA分析具有优良的灵敏度和高选择性。在最优条件下，DA氧化峰电流逐渐增大，浓度范围在1.0 ~ 1000.0 μmol/L之间，检出限低至0.25 μmol/L (3S/N)。将该传感器进一步应用于人体汗液样品中DA的测定，取得了满意的结果，为开发无创早期诊断和护理设备提供了契机。

简易便携式阳极丝网印刷石墨烯电极伏安传感器用于化妆品中对羟基苯甲酸的定量分析

丝网印刷石墨烯电极（SPGE）具有 由于其卓越的性能和用于现场分析的电极小型化的一次性方法，成为电化学应用中的潜在选择。本文首次报道了利用阳极氧化SPGE检测化妆品中对羟基苯甲酸（PHBA）的方法。SPGE表面的简单阳极氧化是通过在SPGE上以恒定电位进行阳极预处理来进行的。阳极氧化SPGEs的表面形貌和电化学行为检查了不同的阳极氧化电解质。在磷酸盐缓冲溶液（一种无毒溶液）中使用阳极氧化的SPGE，由于含有极性氧的增加，与原始SPGE相比，PHBA检测的灵敏度显著提高 在阳极氧化过程中的官能团。经阳极氧化的SPGE可检测到低至0.073μmol/L的PHBA。最后，所开发的阳极氧化SPGE对化妆品中的PHBA检测具有很高的能力和可行性。此外，使用无毒溶液的简单电极制备步骤可以在制造过程中提供与便携式恒电位仪的高再现性和兼容性，用于现场PHBA检测。

基于智能手机控制和机器学习驱动的土壤重金属一体式自动化检测装备研发

首先提出了土壤样本自动化前处理方法，包含超声提取、抽取过滤、紫外光解等步骤，实现了土壤弱酸浸提液的快速制备。其次，开发了以恒电位仪为核心的电化学检测装置，对土壤浸提液进行方波阳极溶出伏安（SWASV）测量。然后，设计了重金属溶出电流峰信号获取算法，以准确获取Zn2+、Cd2+、Pb2+、Bi3+和Cu2+的溶出电流峰高和峰宽信号，将其作为输入变量建立机器学习模型，以提高多种重金属离子共存下Cd2+和Pb2+的检测精度。最后，集成上述研究成果并结合电子信息技术，开发了基于智能手机控制的土壤重金属一体化自动化检测装备。应用8种类型的土壤样本，测试了该装备的检测性能。t检验结果显示：与BCR-ICP-MS（标准方法）相比，该装备对土壤样本中铅和镉的检测结果具有相当的检测精度。该装备的检测速度为75分钟/样品。

多种重金属相互干扰下溶出电流峰精确检测土壤中Cd2+和Pb2+

利用溶出电流峰面积并结合化学计量学和机器学习来抑制离子间相互干扰。首先，使用原位镀铋膜修饰的玻碳电极，采集多种重金属SWASV信号。然后，通过PLSR和SVR两种机器学习算法建立Cd2+和Pb2+的检测模型。本研究设计算法，自动获取Zn2+、Cd2+、Pb2+、Bi3+和Cu2+的峰高和峰面积，作为机器学习模型的输入。最后，由验证集R2和RMSE值，评估PLSR和SVR模型在多种重金属交互干扰下检测Cd2+和Pb2+的性能。结果表明，Zn2+和Cu2+存在的情况下，通过算法获得峰面积建立的SVR检测模型对于检测Cd2+和Pb2+浓度都具有最好的稳定性和准确性。利用电化学工作站控制软件获取的离子峰高建立的SVR模型(Imanu-SVR)的R2和RMSE值分别为0.7650、5.3916 μg/L（Cd2+）, 和0.8791、20.0015 μg/L（Pb2+）;利用算法自动获取峰面积建立的SVR模型，R2和RMSE分别为0.9204和2.9906 μg/L（Cd2+）,和0.9756和13.1574 ug/L（Pb2+）。更重要的是，在实际土壤提取物中检测Cd2+和Pb2+浓度。

基于MnPS3纳米片的高性能自供电宽带光电化学型光电探测器中电解液控制的光电化学开关效应

光电器件广泛应用于光学逻辑系统、光通信、光学成像等领域，但传统的光电器件只能产生单向光电流，阻碍了器件的结构简化和多功能化。近年来，实现光电系统中光电流方向的可控反转（双极性电流）成为新的研究热点。与传统器件相比，具有双极性电流的器件增加了反向电流工作状态，更适合开发新型多功能光电器件。由于电解液的存在，光电化学（PEC）系统包含了固态晶体管器件中不存在的离子扩散、迁移和电化学反应等化学过程，并且电解液pH对PEC系统性能的影响通常是被人忽略的。我们制备了基于MnPS3的PEC型光电探测器，并通过调节电解液的pH值来反转光电流，即电解液控制的光电化学开关（PEPS）效应。我们从电解液能级重排分裂和半导体电极动力学理论的角度阐明了pH值对光电流方向的影响。这项工作不仅有助于更深刻地理解PEC过程中的载流子传输过程，而且可以启发更先进多功能光电器件的发展。

用于电化学传感的二维镍卟啉金属有机框架修饰电极

二维（2D）金属有机框架（MOF）纳米片具有高暴露活性位点，横向尺寸大、厚度薄，因而具有高纵横比，目前被认为是一种潜在的电化学传感材料。在此，作者们采用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）表面活性剂辅助合成法，制备了一种具有优异电化学活性的二维镍基卟啉（2D Cu-TCPP(Ni)）MOF纳米片。研究团队用该MOF纳米片修饰了激光诱导石墨烯电极，并将其作为检测对硝基苯酚（p-NP）的电化学传感器。依托迷你型电化学分析装置，并通过无线蓝牙技术，相关数据可直接在智能手机上收集和分析。采用差分脉冲伏安法和循环伏安法，该传感器对p-NP的检测范围分别为0.5 ~ 200 μM和0.9 ~ 300 μM，检测限分别为0.1 μM和0.3 μM。这种显著的传感能力源自于2D Cu-TCPP(Ni) MOF纳米片扩展的活性表面积以及其出色的催化效率。此外，所提出的便携式电化学传感器对p-NP表现出很高的选择性和可重复性，并成功应用于实际样本的检测。它的提出将为现场环境检测领域带来一种创新的解决方案。

基于锰卟啉功能化碳布的便携式电化学传感器用于环境有机污染物现场检测

有机污染物（OPs）对人类和生态系统具有极大的毒性，近来已经获得了极大的关注。建立一种廉价、高选择性和易于操作的方法来检测OPs，仍然是一个挑战。在此，作者们提出了一种基于锰卟啉功能化的碳布（CC）的便携式电化学传感器，该传感器可以在复杂环境中同时检测多种分析物。作者们采用了循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）研究了该传感器的电化学性能。作为电子媒介体，卟啉配体中心锰（III）离子的存在增强了对特定分析物电化学催化的敏感性。改良后的CC电极可以选择性地检测硝基芳烃和酚类化合物，通过无线方式在智能手机设备上收集数据。制备的电极对硝基苯（NB）和苯酚表现出更高的灵敏度，检测限分别为5.9268 × 10-10 M和4.0178 × 10-10 M。此外，作者们提出的便携式电化学传感器对硝基芳烃和酚类化合物表现出很高的选择性和可重复性，可以用于实际复杂样品的检测。这种拥有优异电化学分析性能的便携式传感器可以为环境即时检测提供一个新的方法。

基于锌卟啉MOF纳米片的智能手机光驱动的无酶可穿戴光电化学传感器用于汗液维生素C检测

用于监测汗液维生素C的实时无创可穿戴式传感器的开发在指导个性化健康管理方面具有重要的应用前景。在此，这项工作提出了一种基于二维锌卟啉MOF纳米片/多壁碳纳米管（2D-TCPP(Zn)/MCNTs）的智能手机光驱动的无酶可穿戴式光电化学（PEC）传感器，用于监测汗液维生素C。对维生素C实现了3.61 μM的低检测限和10 ~ 1100 μM的宽检测范围。同时，所提出的电极具有优异的选择性和稳定性。此外，本工作还设计了一种新型的低成本柔性可穿戴PEC传感器贴片，用于有效收集和持续监测汗液中的维生素C。该智能手机光驱动的无酶可穿戴PEC传感器可以准确地检测真实汗液中的维生素C浓度，这将有助于确保人体适当的营养平衡。

基于自组装MXene和多壁碳纳米管复合修饰丝印电极的吲哚-3-乙酸便携式电化学传感器

吲哚-3-乙酸(IAA)作为一种典型的植物激素，可以调节植物细胞的分裂、生长和分化等生物活性。 在本文中，通过自组装程序制备了一种 MXene和多壁碳纳米管复合材料，并在丝网印刷电极 (SPE) 上对其进行了改性，从而构建了一种无线便携式电化学传感器。 通过循环伏安法研究了 IAA 的电化学研究，并且可以观察到其不可逆的氧化过程。 在SPE修饰电极上实现了 IAA 优异的电分析方法，该方法具有较宽的检测范围为 0.05-125.0 μmol/L和较低的检测限（16.7 nmol/L）。 将该传感器用于豌豆幼苗不同部位的IAA含量分析，结果满意。

石墨烯改性丝网印刷碳电极检测植物调节剂吲哚-3-乙酸的无线电化学传感器

植物激素是作物生长和生产中重要的调节物质。 在这项工作中，利用金纳米粒子和三维还原氧化石墨烯（AuNPs-3DGR）修饰的丝网印刷碳电极（SPCE）成功建立了一种无线电化学传感器，用于检测植物调节剂吲哚-3-乙酸（IAA）。 超声辅助液相分散氧化石墨烯（GO）和Au 3+还原制备AuNPs-3DGR纳米复合材料采用水热法混合。复合材料在SPCE上滴涂改性，通过智能手机控制的无线便携式电化学工作站检测IAA，线性范围更宽（0.25~120.0 μmol/L和135.0~500.0 μmol/L），下限为检测（0.15 μmol/L，3σ/S）。 之后，将该传感器应用于绿豆芽不同组织中IAA含量的检测，结果令人满意。 改进的SPCE与小型蓝牙工作站和智能手机的结合对于构建便携式、低成本、简单、快速的电化学传感平台非常有用。

功能化黑磷纳米复合材料用于芦丁超灵敏检测的便携式无线智能电化学传感器

通过使用氮掺杂碳化聚合物点(N- CPDs)锚定少层黑磷烯0D-2D异质结构(N-CPDs@FLBP)和金纳米颗粒(AuNPs)作为修饰剂，以碳离子液体电极和丝网印刷电极(SPE)作为基板电极，分别构建了传统的电化学传感器和便携式无线智能电化学传感器。 详细地研究了芦丁在所制备的电化学传感器上的电化学行为与分析性能。 由于芦丁的电活性基团，纳米复合材料与芦丁之间的π-π堆积和阳离子-π相互作用，芦丁在AuNPs/N-CPDs@FLBP修饰电极上的电化学反应明显增强。 在最佳条件下，可实现芦丁的超灵敏检测AuNPs/N-CPDs@FLBP/SPE的检测范围为1.0 nmol L−1 至220.0 μmol L−1检测限为0.33 nmol L−1(S/N = 3)。 最后，用两种传感器进行了实时性测试样品并得到了满意的结果。

电沉积氧化对乙酰氨基酚用于尼古丁和乙基香草醛β - D -葡萄糖苷的智能便携式比率检测

对乙酰氨基酚氧化物（PA ox）的电沉积，用于尼古丁（NIC）和乙基香兰素β-D-葡萄糖苷（EVG）的智能便携式比率检测。 在丝网印刷碳电极（SPCE）上电沉积PA氧作为新的固定状态比率参考探针。 将便携式电化学工作站与智能手机相结合，作为智能便携式电化学传感平台。 在优化条件下，NIC的检测范围为10-200 μmol/L，检出限为0.256微摩尔/升。 EVG的检出范围为10-180 μmol/L，检出限为0.058 μmol/L。 该传感器可实现快速、准确地实时检测香烟样品中的NIC和EVG浓度，具有良好的抗干扰性、重复性和稳定性。

一种用于烟叶中尼古丁原位检测的比率型和双模式智能便携式传感器

一种用于原位测定烟叶中尼古丁(NIC)的比率和双模式智能便携式传感器。 采用活化的丝网印刷碳电极作为传感平台。 对乙酰氨基酚被用作比率参考。 采用电流和电位双信号输出作为双模式。 在安培模式下，NIC的线性范围为10~800 μmol/L，检测限为1.72 μmol/L(S/N=3)。 在电位模式下，NIC的线性范围为10~500μmol/L，检测限为0.02 μmol/L(S/N=3)。 此外，将该传感器应用于烟草叶片中NIC的原位测定，传感器与高效液相色谱法的相对偏差在5.04%~7.63%之间。

智能便携式电化学传感器用于烟草样品中尼古丁的体外和体内检测

开发了一种基于电沉积二茂铁功能化多壁碳纳米管（FC-MWCNT）的智能便携式电化学传感器，用于体外和体内检测烟草样品中的尼古丁（NIC）。 基于NIC本身的氧化作为FC-MWCNT修饰电极上的单一信号或使用FC-MWCNT作为比例探针建立标准曲线来建立NIC浓度的标准曲线为修饰电极上的 NIC 浓度。 (1）拓宽能斯特方程（电位与浓度的相关性）的应用范围； (2)多角度利用电沉积改性材料的功能； (3)使用带有智能手机的便携式电化学工作站作为NIC检测的智能电化学传感平台。 研究了电化学活性面积、电荷转移电阻和吸附电荷等电化学性能的影响。 然后通过微分脉冲伏安法研究该传感器。 在优化条件下，NIC的检测范围为60~1000 μmol L-1 ，单信号模式下的检测限为4.25 μmol L-1 ，比率信号模式下的检测限为0.44 μmol L-1 。 该传感器可用于在体外和体内快速、准确地检测烟草样品中的NIC

电化学工作站的基本原理、应用及选型

电化学工作站（Electrochemical workstation） 是电化学测量系统的简称，是电化学研究和教学常用的测量设备。主要有2大类，单通道工作站和多通道工作站。应用于生物技术、物质的定性定量分析等。 荷兰PalmSens电化学工作站专注于传感器应用发展小型便携的电化学工作站，提供SDK软件和OEM硬件平台协助定制化应用，技术先进，应用到位，价廉物美。推出高性价比产品：内置锂电池供电方便现场检测，蓝牙无线传输数据功能，内置存储卡实现数据随时备份。多通道电化学工作站的通道数目可达4-10通道，每个通道都内置存储卡和各通道均能同时或独立进行包括EIS交流阻抗在内的各种电化学测量方法。互不干扰。