传感器用纳米复合材料

纳米复合材料正迅速成为传感器技术的新型材料；因此科学界最近关注的是创新的方法和材料依赖于高效复合材料。实施纳米复合材料用于开发专用敏感传感平台受到良好关注。这本书着重于对以下方面的重要报告文献进行评论纳米复合材料制备的新方法及其在物理、化学、电化学、生物和光学传感器等的发展。这些纳米材料在检测重金属离子、生命体征（即葡萄糖等）、爆炸物、联氨、湿度、，等。本书重点介绍了基于报告的一些最先进的回顾章节过去几十年的工作，概述了纳米复合材料的合成、作用和进展在传感器技术中制造柔性和多功能传感平台的材料。这本书旨在为设计小说准备高度编译的知识纳米复合材料用作传感器技术中的传感平台。一个宽泛的读者范围包括毕业生和研究生、博士生、教师、，在材料科学、医疗保健行业、生物领域工作的专业人士科学、医学、环境科学将从首选主题中受益在提议的书中。

基于纳米纤维素的复合材料和材料的生产在过去的几十年里，由于它们的丰富，引起了人们的极大关注，可再生性、高强度和刚度、环保性和低重量所有这些都是不可错过的，而且可能有用。该分析处理了纳米纤维素复合材料的制备及其差异复合加工技术。功能与新设计的罕见组合在高性能纳米复合材料中可以看到机遇。他们的潜力如此之大它们在不同领域的用途，从包装到生物医学预计年增长率约为25%，标准化总结强调这类产品的需求、制造方法以及最近的几项研究结构、性能和潜在应用。重点是可能使用天然物质，如粘土矿物、温石棉和木质纤维素纤维。本章详细讨论了纳米复合材料的概述纳米复合材料应用为不同的航空航天、车辆、电子、电气和生物医学工程行业扇形，因为它们天生友好。 

不同领域微结构和整体结构的缺陷材料科学已经完全被改进的特性和纳米复合材料的优异性能。它们的多相组分与纳米这些结构的尺寸比传统结构优越得多复合材料。本文简要综述了纳米复合材料及其分类。根据粒径的维数，这些可分为一到二和三维纳米材料衍生复合材料，而如果成分的数量从基础上可以分为二元、三元和四元纳米复合材料。这项工作还讨论并重点讨论了基于DFT的纳米复合材料设计和能量计算研究，以及其他数学工具和模型。基于金属有机框架的作用传感器制造中的纳米复合材料以及不同氧化还原体系的量化也已列出。

对各种生物分子和潜在纳米结构的环境因素在精确测量方面具有很大的潜力电化学传感器。然而，为了具有竞争力，目前的电化学传感器技术需要显著发展，特别是在特异性输出率方面，以及在复杂的生物环境中保持持久的稳定性。双金属碳纳米复合材料是一种新兴的材料，具有迷人的物理化学性质属性和在各种创新的重点研究中非常有前景医疗问题。特别是双金属碳复合材料的多维性其结构、光学、电子和电催化性能适合于各种电化学传感器件的设计。本章总结了双金属@C的传感应用及其在检测不同的分析物。本章首先简要介绍了双金属@C基电化学传感器，然后讨论双金属@C纳米复合材料的结构和性能。我们还讨论了详细介绍了这些双金属@C纳米复合材料与石墨烯、MWCNT、，CQD和g-C3N4因为它们在电化学传感器中有价值的应用。最后，本章最后对双金属@C的使用进行了积极展望基于现状的日常生活和临床应用纳米复合材料增长。 

本章回顾了石墨烯纳米结构在制造中的应用电化学传感器。在当今时代，石墨烯衍生物吸引了由于其卓越的电气、机械和热性能，使其成为开发传感器电极的最受欢迎的选择之一。在此外，高效表面积、电催化活性、优异的电学性能导电性、高孔隙率和吸附能力，吸引了他们的电化学这些特性使其成为电化学应用的潜在候选材料，尤其是传感。本章概述了在以下方面所做的工作近年来石墨烯基纳米复合材料的研究进展。它解释了石墨烯基纳米复合材料用作电化学传感器。

工业和生态基础的巨大发展人们越来越关注具有隐含特性的新材料的出现。A类目前，导电聚合物纳米复合材料引起了极大的兴趣由于导电的组合效应，广泛应用于各种领域聚合物和无机纳米粒子的电学和化学性质。结果具有独特的功能性、导电性、结构和反应性，可加工性（胶体稳定性或机械强度），以及具有生物降解性和生物相容性的敏感性。导电聚合物的独特特性纳米复合材料在多种应用中受到了关注。最近，正在进行聚合物基纳米复合材料被广泛用作检测中的纳米传感器温度、压力、有毒气体和生物元素。本章深入讨论新型传感器杂化材料导电聚合物纳米复合材料的类型应用。 

分子印迹聚合物（MIP）是一种很有前途的方法靶分子的人工受体位点在聚合物基质上制造。这些聚合物类似于自然产生的抗原-抗体系统。由于其高识别能力和结构特异性对于目标分子，这类聚合物表现出多种多样的各种文件中的应用程序。在众多的应用中，MIP电化学传感近年来备受关注。创新发展纳米化学再次提高了其在电化学传感中的应用。在这个第章，我们详细介绍了纳米结构MIP的重要性，重点是多壁碳纳米管作为电化学传感应用的支撑材料。它介绍了分子印迹电化学传感器的最新进展基于多壁碳纳米管。 

分子印迹技术（MIT）已经成为一种普遍有效的方法用于制备具有结构可预测性、，识别特异性、低成本、显著的鲁棒性、物理稳定性，以及与其他报告的识别系统相比，应用程序的通用性。这个分子印迹技术在碳纳米管表面的应用，产生MWCNT-MIP。表面印迹聚合物具有高传质性功率、高灵敏度和快速响应时间，因为压印点位于或基板表面附近。这些材料广泛应用于生物材料、化学/生物传感器、催化、分子/离子分离和药物输送。尽管这种纳米材料在在各个领域，本章继续介绍传感应用。 

生物系统中的分子识别驱动和控制所有与“生活”相关的活动生物学的准确性、特异性和选择性元素导致它们被用作“传感”的生物传感器。理想的分子识别代理必须包含稳定、可重复使用、健壮、特定且最好是非生物材料。分子印迹几乎具有所有使其符合以下条件的属性成为“理想的”识别代理。作为生物受体的替代物，合成MIPs展示了雄心勃勃的未来工具。下一代传感器可以通过合成聚合物（MIP）与创新技术的合作生物传感器。在过去三十年中利用目标定向交联合成聚合物中的结合位点功能单体已经吸引了大量的考虑，因为形成基于分子印迹聚合物（MIP）的传感器。MIP似乎是创建具有广泛实用价值的各种传感器的合理工具。本章概述了作为压印基质在纳米复合材料上制备的传感器。合成这些新矩阵的战略规划值得称赞。有希望地，这些措施将通过设计更廉价的传感器来减轻经济负担工具，尤其是在大流行时期的诊断工具。

在纳米复合材料的研究中，其选择性和敏感性炸药检测非常关键。由于一系列原因，包括可作为炸药使用的材料，缺乏易于检测的特征和广泛的部署此类武器的手段多种多样，而且缺乏价格合理的传感器灵敏度和选择性、爆炸痕迹检测一直非常困难成本高昂。打击爆炸物需要高弹性和高选择性使用大规模处理降低传感器部署成本的潜力。纳米传感器应满足爆炸痕迹检测有效框架的标准。在这个研究工作中，我们讨论了纳米传感器探测痕量爆炸的能力，基于高灵敏度和高选择性的纳米机械传感器接收器和无受体传感，由于其多功能性和集成到多模式传感器系统中。

本章概述了来源、后果和水样中重金属离子（HMI）的定量。重金属离子被认为是主要的水污染物之一。长期消费HMI对健康造成严重危害，也对生态系统构成威胁。在这方面，用于HMI选择性定量的纳米复合材料的合成和使用已详细讨论。

本章涵盖了各种复合材料包括贵金属/金属氧化物纳米粒子、碳复合材料、聚合物复合材料和金属有机框架基复合材料葡萄糖特异性物质。纳米复合材料作为电极的优势突出显示了“材质”。上述纳米复合材料的应用对非酶葡萄糖传感器及其机理进行了讨论。此外，特别关注MOF基纳米复合材料，它详细阐述了近年来MOF基材料在生物传感中的应用。本章概述了用作电化学葡萄糖的各种纳米复合材料传感器，开创材料科学研究向工程先进方向发展的新趋势具有定制性能的功能材料，以适应相关实时应用在电分析中。 

在纳米技术领域，纳米复合材料越来越多由于其独特的物理化学特性而备受关注。这个突出的特点使他们成为各个领域的合适人选应用，如电子、传感器、生物技术和催化。发展纳米复合材料已被证明是开发精确电化学传感器具有检测下限、高灵敏度和选择性。高性能电化学传感器已在各种应用领域，如生物医学、食品分析等大气中存在的环境污染物。在本章中，我们将进行一项调查各种定制纳米复合材料作为传感平台的应用联氨。特别是基于碳基纳米材料的电化学传感器，金属纳米材料和相关纳米复合材料受到了特别关注。

纳米复合材料已成为克服微复合材料和简单纳米材料的局限性。有一个由于纳米复合材料的重要应用和所有研究领域都涉及化学、物理和生物科学。制作将纳米材料结合在一起的复合材料可以将其转化为优质材料用于传感分析物的材料，如阴离子、阳离子、生物分子、炸药、，有毒气体、食物毒素和有机化合物。本章只强调纳米复合材料用于检测有毒金属和阴离子的光学检测方法，如荧光法和比色法。详细讨论了适当选择的示例。

本章介绍了不同的湿度传感应用中的纳米复合材料类别及其创新表面和响应性能。基于纳米复合材料的湿度传感器的应用在环境监测、包装和医疗等不同领域用适当的例子和插图进行描述。此外，湿度纳米复合材料湿度传感器的传感机理解释如下传感参数和未来要求。