그래핀기반 전기화학센서 및 바이오센서

전문가 제언

○ 진정한 2차원 소재로 급부상하는 그래핀은 넓은 표면적, 우수한 전도도, 높은 기계적 강도, 기능화의 용이 및 대량생산 등 독특한 물리특성으로 인해 관심이 증가되었다. 이 문헌은 그래핀기반 전기화학센서 및 바이오센서의 최근 진보를 고찰했다.

○ 특히 효소의 직접 전기화학을 위한 그래핀, 작은 생체분자(과산화수소, NADH, 도파민 등)에 대한 전기화학적 거동과 그래핀기반 효소 바이오센서가 더 상세히 요약되었다. 그래핀 기반 DNA 센싱 및 환경 분석이 논의되었고 이 급속히 발전하는 분야의 미래전망도 논의 되었다.

○ 탄소나노 튜브(CNT)는 금속불순물의 존재로 심각한 독성효과가 발견된 반면 그래핀은 생체 적합성이 있는 나노재료이고 비 독성재료이다. 그래핀은 주로 흑연으로 제작되고 저렴한 반면 CNT는 고가이다. 그래핀은 흑연에 비해 과전압을 감소하기 위하여 균일하고 큰 전기활성적인 위치 분배와 생체분자 고정화를 위해 더 넓은 표면적을 제공할 수 있었다.

○ 그래핀은 전기화학에 사용하기 전에 상세한 특성규명이 필수적이다. 질소 도핑과 다른 이종원자가 도핑된 그래핀 사용은 이종원자가 전기촉매성을 제공하고 도프된 그래핀 전극의 안정성을 향상시키기 때문에 매우 흥미롭다.

○ 성균관대학교의 정대성 등은 화학기상증착법을 이용하여 단층, 이중층 그래핀을 합성하였다. 그래핀 합성을 위한 촉매층으로는 그래핀 격자상수와 가장 유사하다고 보고된 Ni 스퍼터(sputter)를 이용하여 증착시켰다. 큰 면적의 그래핀을 합성하기 위해서는 Ni 촉매층의 표면 거칠기가 중요변수로 작용하므로 이를 제어하기 위해 증착 시 플라즈마 세기와 Ni 층의 두께를 조절하여 최적화된 조건으로 실험을 진행하였다. 또한 탄소의 확산을 제어하는 중요한 변수인 온도 강하율을 조절하여 합성된 그래핀의 구조를 확인했다.

저자

Yuyan Shao et. al,

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2010

권(호)

22

잡지명

Electroanalysis

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1027~1036

분석자

신*순

분석물

• 그래핀기반 전기화학센서 및 바이오센서.pdf [244,784 byte]

이미지변환중입니다.