1.1电化学传感器的简介

1.1.1  电化学传感器的概述

传感器能够感受规定的被测量物，并将被测量物的化学或生物信息按照一定规律转换成可用电信号的器件或装置。由敏感元件和转换元件组成，敏感元件用于直接感受被测量物，而转换元件用于将敏感原件的感受转换成相应的电信号。

电化学传感器由于其具有灵敏度高、选择性好、操作简单、检测快速、易微型化、能在复杂系统中进行在线监测甚至活体分析等优越性，已成为电分析化学中十分活跃的研究领域，已经在临床检验、食品和药品分析、环境监测、生命科学等方面得到了广泛的应用，主要用于生命物质和化学物质的分析和检测。[1][2]电化学传感器主要利用的电化学方法有循环伏安法，电流-时间曲线方波伏安法，计时电流法，线性扫描伏安法，电化学交流阻抗发等。

1.1.2  电化学传感器的种类

按照电化学响应机理不同，主要可将电化学传感器分为三种[3]：

电流型传感器：属于伏安型传感器的一种，通过外加电压，将被测物的浓度转化为电流信号输出，通过检测电流和电压的关系，在一恒定电压下，电极发生氧化还原反应，输出电流，此电流信号与被测物浓度成一定的线性关系，以此作为依据进行检测。文献综述

电位型传感器：在电极平衡时，将被测物质的浓度转化为电流信号输出的装置，由于化学物质在电极表面发生的可逆反应，会产生电极电位变化。此电极与参比电极的电位差与被测物质的离子活度的对数呈线性关系，以此作为依据进行检测。

电阻性传感器：将待测物质氧化或还原后，电解质溶液的电导变化作为信号输出，以此作为依据进行检测。

1.2 碳纳米管简介

1.2.1  碳纳米管的特性

碳纳米管（CNTs）是由Kroto和Iijima发现并制备[4][5]，由于其具有独特的电学、机械性质及广阔的应用前景倍受关注。CNTs径向尺寸为纳米级，轴向尺寸为微米量级，其为管状纳米级石墨晶体，由单层或多层石墨片绕中心轴按一定的角度螺旋卷曲而形成。CNTs可以分为单壁碳纳米管（SWNTs）和多壁碳纳米管(MWNTs)两种主要类型。由于碳纳米管（CNTs）特殊的结构，使其具有大长径比和大比表面积，低电阻和高化学稳定性及吸附性。碳纳米管（CNTs）片层间螺旋角的存在，会影响其导电性能。碳纳米管（CNTs）的管状结构决定其吸附性能。组成碳纳米管（CNTs）的C-C共价键使其具有非常高的力学性能。碳纳米管（CNTs）只在一维方向上传热，是一种很好的导热材料。此外碳纳米管（CNTs）还具有很好的耐酸碱性和耐高温性，并且可以生物衍化[6]。

1.2.2  碳纳米管的制备

碳纳米管(CNTs)的制备，目前比较成熟的方法主要有电弧放电法，化学气相沉积法（CVD）[7]和激光蒸发法。

电弧放电法采用时间较早，采用的是较为稳定的工艺，且简单快速，制得的碳纳米管（CNTs）高度石墨化，且较直。但由于电弧放电过程中会产生3000℃以上的高温，会造成较多的缺陷，使碳纳米管（CNTs）空间取向不定，被烧结于一体且杂质含量高。为提高产物中CNTs的含量,需要在阴极中掺入催化剂;再配以激光蒸发,利用该法可以制备出单壁碳纳米管(SWNTs)。aTikzawa等人[8]用掺有镍一德催化剂的碳棒通过电弧放电法制备SWNTs，600 ℃下产率可达70%.电弧放电法是制备单层碳纳米管（SCTNs）最常用的方法之一。来,自|优;尔`论^文/网www.youerw.com

化学气相沉积法是通过含碳化合物在催化剂的催化下催化裂解，沉积生成碳纳米管（CNTs），具有易批量生产，制备条件可控等优点，也是碳纳米管的主要合成方法之一。其制得的粗产品中，管状结构的产物比例不高，存在较多结晶缺陷，石墨化程度较差，常发生弯曲和变形，但由于其产率高，可通过调整催化剂及合成条件来控制碳纳米管（CNTs）的形貌及结构，因此为碳纳米管（CNTs）的形成机理和性能研究提供了有利条件，激发了科学家的研究热情。