生物感測器
現今電化學感測技術可非常容易的分析化學物種的相對濃度，因而被廣泛地應用於生醫感測中。特別是對於可能存在於生物體中的化合物。其中過氧化氫（H2O2）是生物過程中重要的中間體，其也被廣泛應用於食品和化妝品產業中作為氧化還原的試劑。我們的團隊則致力於開發各種對於H2O2檢測具有高靈敏度和定量的電化學感測材料。
金屬氧化物的生物感測器
對於第一列過渡金屬氧化物因其電催化特性以及與貴金屬相比製造成本更為低廉而得到大家的重視。我們的團隊利用高錳酸鹽（MnO4-）的氧化還原特性來使其他金屬氧化並應用其原理來形成混合型金屬氧化物。其中Co，Mn和Cr可配對其中兩種金屬進行氧化還原反應，而其的產物也被證實可在生理條件的pH值下對於檢測H2O2的選擇性具有15μM的偵測極限濃度。 [1] 然而我們將鈷錳氧化物進一步與石墨烯結合，顯示出更高的靈敏度，推測由於形成了新的活性位點進而改善電荷傳輸。合成催化劑方面，利用太陽光催化合成方式對於實現可持續性而言至關重要。我們也已經成功地在水相環境中利用太陽光催化氧化還原反應合成以氧化鈷為基底的催化材料，對於H2O2的感測應用與利用高錳酸鹽作為氧化劑的催化材料相比，顯示其高選擇性並具有較寬的檢測範圍（0.005至35 mM），且較低的偵測極限（0.7μM）。 [2]
用於H2O2感測的異質性接面
高指數晶格面的異質性接面在雙氧水感測的應用方面已經引起了廣泛的注意，因為他在各種催化反應皆具有更佳的活性。我們研究將金沉積於特定Si（111）晶格面的金字塔結構上，並與其他晶格面的Au/Si異質性接面所產生的催化活性相比，證明了Au和Si（111）之間的所揭露的異質性接面在進行催化反應時具有更高的靈敏度，此研究也表明了兩種材料之間的異質性接面對於增強電化學感測活性方面是至關重要的。
References/Related Works:
[1] Kuo, C.-C.; Lan, W.-J.; Chen, C.-H.* Redox preparation of mixed-valence cobalt manganese oxide nanostructured materials: highly efficient noble metal-free electrocatalysts for sensing hydrogen peroxide. Nanoscale 6, 334 (2014)
[2] Su, C.-Y.; Lan, W.-J.; Chu, C.-Y.; Liu, X.-J.; Kao, W.-Y.; Chen, C.-H.* Photochemical Green Synthesis of Nanostructured Cobalt Oxides as Hydrogen Peroxide Redox for Bifunctional Sensing Application. Electrochim. Acta 190, 588 (2016)
[3] Huang, C.-W.; Valinton, J. A. A.; Hung, Y.-J.; Chen, C.-H.* Facet-specific Heterojunction in Gold-decorated Pyramidal Silicon for Electrochemical Hydrogen Peroxide Sensing. Sens. Actuators B: Chem. 226, 463 (2018)
[4] Lan, W.-J.; Chen, C.-H.* Hybridization of Graphene in 3D Complex Nanovoids: Synergistic Nanocomposites for Electrocatalytic Reduction of Hydrogen Peroxide. Electrochim. Acta 180, 1014 (2015)
[5] Lan, W.-J.; Kuo, C.-C.; Chen, C.-H.* Hierarchical Nanostructures with Unique Y-shaped Interconnection Networks in Manganese Substituted Cobalt Oxides: The Enhancement Effect on Electrochemical Sensing Performance. Chem. Commun. 49, 3025 (2013)