一组研究人员最近在《华尔街日报》发表了一篇论文分析Chimica学报综述了共轭聚合物的使用电子舌头(CPETs)在不同的应用程序在食品和饮料行业。
研究:回顾共轭聚合物电子舌头。图片来源:Zametalov / Shutterstock.com
背景
电子舌分析技术主要发达cross-sensitive模仿生物的舌头,low-selective和非特异性味觉系统。一组传感器在电子舌头产生电信号,对应于特定的样品溶液的化学成分。
一系列电子舌的化学感受器产生识别信号检测化学成分,然后转换成电子数据,并传输到数据处理部分。数据处理部分,信息分析利用最优化方法,如主成分分析(PCA),并转换为可理解的定量或定性的信息。
电子舌的效率和性能优化了几年通过新技术和材料的发展。欧洲杯足球竞彩不同的共轭聚合物(CPs),特别是聚材料间是的运动(PEDOT) polythiophene (PT),聚苯胺(PANI)和聚吡咯(PPy),收到了显著的关注应用电子舌头由于其良好的环境稳定性,成本效益和简单的准备,和可控的电气性能,大大提高了通用性相对于其他类型的电子舌头。
这项研究
在这项研究中,研究人员基于PEDOT回顾了电子舌,PT,聚苯胺,PPy调查研究在过去的二十年。
PPy,导电聚合物,得到的氧化聚合吡咯,五元杂环有机化合物。CPs, PPy一直在广泛调查由于其高电导率和低氧化潜力。PPy也适合生物医学应用,例如固定基质生物传感器和生物分子,由于其生物降解,热稳定性和生物相容性。
几个PPy-based传感器开发电子舌头用三种方法来提高电子舌的稳定性、cross-selectivity和电化学反应特征。这些方法包括使用电活性磷钨酸掺杂剂如铁氰化物和使用双重带电离子,如硫酸和1-decanesulfonate p-toluenesulfonic酸等大型掺杂离子和钠。
在一项研究中,一种混合电子舌合成使用电极伏安是用来区分红酒。六种不同的掺杂阴离子被用来修改PPy-based传感器用于舌头。舌头显示各种可再生的和稳定的反应和一个健壮的能力区分各种红酒取决于他们的年份,葡萄品种和产地。
在另一项研究中,红酒在橡木桶的老化是监控使用PPy电子舌3和6个月后。电子舌成功歧视的变化造成的红酒各种烤橡木桶的水平。红酒的pH值和抗氧化剂的存在,电活性分子,离子在其中能够高效利用伏安电子舌检测。
数组的传感器综合使用各种掺杂代理和PPy来预测酒精度和苦涩的啤酒样品。PCA的电化学信号从传感器获得了明确的歧视之间的不含酒精的啤酒和酒精之间的啤酒和苍白,黑暗。
PPy-based电子舌头也被用于调查的苦难特级初榨橄榄油(EVOOs)。每个传感器生成的电化学特征信号暴露于乳剂的EVOOs时,提供一个高cross-selectivity水平。通过分析得到信号,歧视性的评估六个EVOOs基于他们的痛苦程度是成功执行。
基于PPy伏安电子舌,bisphthalocyanine-modified商业丝网印刷电极成功地监控产品新鲜牛肉。电子舌还歧视腐胺和氨在微量的牛肉膏粉。
聚苯胺是一种常见的CPs从苯胺合成容易,低成本的单体。PANI显示一个理论电导率高、环境稳定性和广泛的工作潜力。
模板合成法、酶合成、电化学合成、化学合成常用的合成聚苯胺。各种可以准备使用PANI复合材料不同欧洲杯足球竞彩的物理化学和力学性能,如不同的着色异常和pH敏感性。
聚苯胺/吡啶钌/ PPy-based电子舌组成的水(磅)电影准备检测蔗糖,奎宁,氯化钠,盐酸使用阻抗光谱学。
电子舌有效杰出的矿物含量的变化和盐µg L1不需要任何困难的实验室检查。因此,电子的舌头可以用来区分无机污染物在水里,红酒,饮料。
PPy数组和PANI-based传感器制造歧视静脉葡萄酒样品基于老化时间和干燥的水平。mixed-voltammetric反应得到的传感器阵列对不同样品预处理和输入的线性判别分析(LDA)模型对葡萄酒样品进行分类。
恒电位电沉积Chemiresistor-type传感器合成的聚(3-methylthiophene),聚苯胺,PPy区分各种类型的椰子油。得到了可重复的和可逆的传感器响应在很短的响应时间,进行了分析和区分使用聚类分析(CA)和主成分分析。传感器阵列显示不同的顶部空间选择性椰子油样品。
电子舌含一次性滤纸涂上无掺杂和掺杂PANI PPy成功识别四种基本味道,果汁类型,和水样本,表明使用这些食品监控传感基质的可行性。
PT polyheterocycle有相当大的结构相似性PPy掺杂和纯的形式。PT是用于不同工业和科学应用由于其优良的力学特性,热弹性好,易于制造、能源带隙窄。
PT可以使用电化学合成和化学聚合。分的光学和电学性质可以随掺杂水平和掺杂类型。的官能团或侧链分可以改善其稳定性,加工性能和选择性特定分子在一个给定的样本。
PPy / PANI / PT-based电子舌头被用来识别和区分5个大豆品种与不同的遗传特征。请和PCA-based数据分析和电气测量允许电子舌有效区分五种大豆。此外,电子舌在多个实验反应是可再生的。
PEDOT是其中最重要的PT衍生品和一个受欢迎的CP掺杂保持稳定的状态。PEDOT受到很大重视由于其良好的生物相容性,容易处理,空气稳定性和高导电性的p型状态。
水溶性聚电解质,如聚(苯乙烯磺酸盐)(PSS),被用作充电平衡掺杂剂在聚合获得PEDOT (PSS)水分散PEDOT不溶于水。PEDOT可以通过过渡聚合metal-mediated耦合dihalo衍生品的4-ethylenedioxythiophene (EDOT),电化学聚合和氧化化学聚合。
一个安培计的电子舌组成PEDOT-modified PT受雇为盲人果汁的分析。获得的数据进行分析利用主成分分析和判别能力进行评估的特异性和敏感性的偏最小二乘判别分析(PLS-DA)模型。修改后的电极显示一个优秀的辨别能力和被确定为唯一的系统可以区分不同品牌的果汁从相同的水果。
PEDOT (PSS)分层nanocomposite-based impedimetric优化electrocatalytic特色电子舌是准备使用金纳米粒子和镥bisphthalocyanine nanolayers来区分不同的葡萄酒。欧洲杯猜球平台电子舌成功杰出五红酒具有类似特征,如年龄、年份、地区。提高了传感器cross-selectivity由于高electrocatalytic分层复合传感材料的活动。欧洲杯足球竞彩
结论
总而言之,CPETs已成为有效的分析工具从不同的起源和分类饮料和食品品牌,特别是在葡萄酒行业,食品中微量的促味剂产品的歧视,和监控肉类产品的新鲜度。然而,更多的研究需要继续CPETs食品化学应用的开发和引入新的CP类型电子领域的舌头。
源
Vahdatiyekta, P。Zniber, M。Bobacka, J。等。回顾共轭聚合物电子舌头。分析Chimica学报2022年。https://doi.org/10.1016/j.aca.2022.340114
免责声明:这里的观点是作者表达他们的私人能力,不一定代表AZoM.com T /有限的观点AZoNetwork这个网站的所有者和经营者。这个声明的一部分条款和条件本网站的使用。