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第1章 绪论1

1.1 纳米敏感材料概述1

1.1.1 纳米材料的提出与发展1

1.1.2 纳米效应2

1.1.3 纳米敏感材料2

1.2 纳米传感器与检测技术8

1.2.1 传感器定义与分类8

1.2.2 检测技术与主要性能参数9

1.2.3 纳米传感器10

1.2.4 纳米传感器的应用领域14

参考文献16

第2章 分子识别元件及其生物和化学反应基础23

2.1 引言23

2.2 分子识别元件简介及在传感器中的应用24

2.2.1 基于环状化合物分子主体的识别元件24

2.2.2 基于生物分子主体的识别元件29

2.3 分子识别元件的生物和化学反应基础35

2.3.1 互补性与预组织36

2.3.2 非共价的分子间相互作用40

2.3.3 螯合和大环作用44

2.4 展望46

参考文献46

第3章 电导型半导体氧化物纳米传感器48

3.1 引言48

3.2 电导型半导体氧化物纳米传感器基本原理49

3.2.1 分类49

3.2.2 敏感基本原理50

3.3 电导型纳米传感器的构筑54

3.4 电导型纳米传感器检测方法55

3.5 几种电导型半导体氧化物纳米传感器57

3.5.1 二氧化锡纳米传感器58

3.5.2 氧化锌纳米传感器81

3.5.3 氧化铟纳米传感器91

3.5.4 氧化镉纳米传感器103

3.5.5 其他107

3.6 总结与展望108

参考文献110

第4章 纳米材料修饰电化学传感器119

4.1 引言119

4.2 金纳米颗粒120

4.2.1 液相合成AuNPs及其电化学传感器120

4.2.2 电沉积合成AuNPs及其电化学传感器122

4.2.3 化学镀合成AuNPs及其电化学传感器129

4.3 银纳米颗粒131

4.3.1 液相合成AgNPs及其电化学传感器131

4.3.2 电沉积合成AgNPs及其电化学传感器132

4.3.3 其他方法合成AgNPs及其电化学传感器133

4.4 铂纳米颗粒133

4.4.1 液相法合成PtNPs及其电化学传感器134

4.4.2 电沉积合成PtNPs及其电化学传感器134

4.4.3 化学镀法合成PtNPs及其电化学传感器137

4.5 钯纳米颗粒139

4.5.1 液相合成PdNPs及其电化学传感器139

4.5.2 电沉积合成PdNPs及其电化学传感器140

4.5.3 其他方法合成PdNPs及其电化学传感器142

4.6 铜纳米颗粒143

4.7 镍纳米颗粒145

4.8 其他纳米颗粒147

4.9 碳纳米管149

4.9.1 碳纳米管的基本结构和性质149

4.9.2 基于碳纳米管的电化学传感器151

4.10 石墨烯157

4.10.1 石墨烯的基本结构和性质157

4.10.2 石墨烯的制备159

4.10.3 基于石墨烯电化学传感器160

4.11 展望162

参考文献162

第5章 质量纳米化学传感器171

5.1 引言171

5.2 压电化学传感器171

5.2.1 压电效应171

5.2.2 压电石英晶体传感器原理172

5.2.3 纳米固定材料172

5.2.4 压电纳米化学传感器的应用173

5.3 声表面波纳米传感器175

5.3.1 声表面波175

5.3.2 声表面波类型176

5.3.3 声表面波传感器的工作原理177

5.3.4 声表面波传感器纳米敏感膜材料178

5.3.5 声表面波纳米传感器的应用179

5.4 压电微悬臂梁纳米传感器180

5.4.1 微悬臂梁传感技术的发展180

5.4.2 压电微悬臂梁的工作模式181

5.4.3 压电微悬臂梁工作原理182

5.4.4 纳米敏感材料的应用185

5.4.5 悬臂梁纳米传感器在DNA检测中的应用187

5.5 展望190

参考文献190

第6章 纳米结构分子印迹化学／生物微纳传感器193

6.1 引言193

6.2 分子印迹技术194

6.2.1 分子印迹技术原理195

6.2.2 分子印迹聚合物的制备197

6.3 纳米结构分子印迹技术208

6.3.1 传统分子印迹聚合物的局限性208

6.3.2 纳米结构的分子印迹材料的优点209

6.3.3 纳米结构分子印迹材料的制备及其典型形貌210

6.4 纳米结构分子印迹化学／生物微纳传感器217

6.4.1 分子印迹电化学传感器218

6.4.2 分子印迹光化学传感器222

6.4.3 分子印迹质量敏感型传感器226

6.5 总结与展望227

参考文献228

第7章 电导型DNA及其复合纳米材料传感器235

7.1 引言235

7.2 基于电导特性的DNA传感器236

7.3 基于DNA金属纳米复合材料的传感器248

7.4 DNA-CdS纳米复合材料的光学和电学性能259

参考文献263

第8章 纳米材料化学发光传感器267

8.1 引言267

8.2 化学发光方法概述268

8.3 纳米材料化学发光概述270

8.3.1 纳米材料化学发光原理270

8.3.2 纳米材料化学发光方法的特点270

8.3.3 纳米材料化学发光检测装置271

8.4 纳米材料化学发光传感器的应用272

8.4.1 用于检测有机组分的纳米材料化学发光传感器272

8.4.2 用于检测无机组分的纳米材料化学发光传感器294

8.4.3 用于快速检测的纳米材料化学发光传感器阵列299

8.5 展望303

参考文献303

第9章 功能化碳纳米管化学传感器306

9.1 引言306

9.2 碳纳米管的气敏性机理308

9.2.1 电荷转移308

9.2.2 电容型308

9.2.3 其他类型309

9.3 碳纳米管气敏性的影响因素309

9.4 碳纳米管传感器的构建310

9.4.1 电导型310

9.4.2 场效应晶体管型310

9.4.3 电容电导型310

9.5 碳纳米管阵列传感器311

9.6 功能化碳纳米管化学传感器314

9.6.1 基于有机物修饰的碳纳米管化学传感器314

9.6.2 基于无机物修饰的碳纳米管化学传感器333

9.7 总结与展望337

参考文献338

第10章 复杂纳米结构表面增强拉曼光谱基底及其传感检测345

10.1 SERS简述345

10.1.1 拉曼光谱的优点345

10.1.2 SERS简介及其优点346

10.1.3 SERS基底的制备348

10.1.4 SERS基底的发展方向349

10.1.5 SERS检测技术的应用353

10.2 复杂纳米结构SERS基底及其超灵敏传感检测354

10.2.1 复杂纳米结构SERS基底的制备及其应用研究进展354

10.2.2 银-钼酸银复杂无机SERS基底的制备及其对TNT的超灵敏印迹识别355

10.2.3 银-DNA无机-有机复杂SERS基底的制备及其对TNT的超灵敏识别364

10.2.4 可循环使用的金包氧化钛纳米管阵列SERS基底及其对持久性有机污染物（POPs）的检测370

10.2.5 功能化一维SERS基底的合成及其对农药类POPs的超敏感检测381

10.2.6 壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱及其应用390

参考文献397

第11章 纳米材料气体传感器动态检测404

11.1 引言404

11.2 动态检测技术404

11.2.1 动态检测技术原理404

11.2.2 动态传感技术及其影响因素408

11.2.3 电导率的温度依赖特性417

11.3 纳米二氧化锡传感器动态传感技术对农药残留的检测及信号分析425

11.3.1 农药残留的动态传感技术检测425

11.3.2 特征提取和信号分析431

11.3.3 极坐标的构建433

11.3.4 快速傅里叶变换（FFT）中高次谐频与电导关系的理论分析436

11.3.5 动态传感技术在SPME/SnO2气体传感器联用技术中的应用439

11.3.6 动态传感技术的其他应用448

参考文献450

第12章 展望452