纸基锌-空气电池电化学传感器：智能手机辅助食品包装氧气监测新策略

本文推荐一种基于纸基锌-空气电池的智能电化学传感器，通过蓝牙技术实现食品包装内氧气(O2)浓度实时监测。该传感器采用锌阳极/银墨水阴极(OPP基底)和深共熔溶剂(DES)电解质的三层结构，线性范围达20.9% O2(v/v)，RSD仅0.02%，成功应用于蘑菇/番茄/西兰花包装检测，为食品质量监测提供便携、低成本且可持续的解决方案。

　　

Highlight
本研究首次探索纸基材料与金属-空气电池的结合，开发出用于特定分析物（氧气）检测的电化学传感器。该装置采用锌片阳极、定向聚丙烯(OPP)银墨水阴极，以及负载深共熔溶剂(DES)的办公纸电解质层，构建出柔性、低成本且环境友好的检测系统。

Operational Mechanism
该传感器基于可充电金属-空气电池(RMAB)原理工作。锌阳极因其在电解液中的高效充电特性、低毒性和低成本成为理想选择，而OPP基底因其氧气渗透性被用作阴极载体。当氧气分子通过OPP扩散至阴极时，与锌发生氧化还原反应产生电位信号，其强度与氧气浓度成正比。

Conclusions
研究表明，纸基材料不仅能作为固态电解质载体实现均匀分布，还可防止锌电极与银OPP电极间的短路。通过与3D打印支架和便携式恒电位仪(EmStatBlue)集成，该传感器在蘑菇、番茄和西兰花包装测试中与传统氧气分析仪结果高度吻合，证实其在食品储运过程中持续监测的可靠性。