自供電電化學傳感器可以在沒有外部電力的情況下工作，在傳感領域具有潛力的一種器件。然而，目前的大多數測試方法通常局限于高環(huán)境要求、受限的照明條件和溫差。為了解決此問題，常州大學陳智棟教授、蔣鼎副教授創(chuàng)新開發(fā)了一種基于電容放大與水伏效應耦合的自供電電化學傳感器。在最佳條件下，所構建的自供電電化學傳感器在1 fM至1 nM的濃度范圍內對恩諾沙星的檢測具有優(yōu)異的靈敏度和高特異性，檢測限為0.585 fM。相關工作以“Hydrovoltaic Effect Coupling with Capacitor Amplification: A Mode for Sensitive Self-Powered Electrochemical Sensing”為題發(fā)表在國際化學權威雜志Analytical Chemistry上且被選為外封面文章（Anal. Chem. 2023, 95, 12595?12599）。
課題組使用Ti3C2Tx MXenes作為水伏電池傳感器(HVC傳感器)的活性材料，與導電聚合物聚苯胺(PANI)復合，并通過將電容器集成到電化學傳感系統(tǒng)中來實現電信號放大。基于其高表面電勢和良好親水性的MXene-PANI以及電容器放大策略等優(yōu)勢，該器件可以從水蒸發(fā)中獲得電能，并顯示出高短路電流值，制備的信號放大HVC的短路電流可達0.56 mA，電信號放大288倍。該傳感器具有環(huán)境友好和易于使用等優(yōu)點，可以準確和精確地檢測真實樣本中恩諾沙星的含量。研究工作拓寬了Ti3C2Tx和導電聚合物聚苯胺在蒸發(fā)發(fā)電中的應用，也為電化學檢測提供了一種新的策略。
Figure 1. (A) Schematic illustration of the preparation process of theflexible Ti3C2?PANI hydrovoltaic generator. (B) Schematic diagramof the working principle of the evaporation-driven HVC.
附文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.3c01283
