باتوجه به اهميت كافئين به عنوان يكي از آلكالوئيدهاي فعال در محصولات گياهي و نوشيدني ها از جمله چاي و قهوه، روش هاي مختلفي براي اندازه گيري و تشخيص آن در منابع مختلف به كار رفته است كه بسياري از آن ها پرهزينه با عملكرد دشوار و وقت گير هستند. در اين ميان روش هاي الكتروشيميايي ويژگي هاي خوبي از جمله عملكرد آسان ، حساسيت بالا وارزان بودن از خود نشان داده اند. با اين وجود در روش هاي الكتروشيميايي نيز اكسيداسيون كافئين در پتانسيل هاي خيلي مثبت اتفاق مي افتد كه به علت تداخل با تخليه الكتروليت زمينه مي باشد. در اين اختراع، سطح فعال الكتروشيميايي الكترود كار شامل سه لايه به ترتيب گرافن، نانوذرات سيليكون كاربيد اصلاح شده و كمپلكس مس مي باشد.اتصال الكتريكي ميان الكترود كار و الكترود كمكي از طريق الكتروليت موجود در سل انجام مي شود.حسگر طراحي شده (GC/Gr/SiC@SPADNS/Cu) توسط روش هاي آناليز الكتروشيميايي از جمله ولتامتري چرخه اي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد الكترود اصلاح شده داراي فعاليت الكتروكاتاليزي خوبي براي اكسيداسيون الكتروشيميايي كافئين در پتانسيل هاي پايين است.. هم چنين بررسي هاي انجام شده نشان دهنده گزينش پذيري حسگر طراحي شده در اندازه گيري كافئين مي باشد.

فرايند ساخت سل الكتروليز و الكتروكاتاليست كربن آلاييده شده با نيتروژن، مشتق شده از ضايعات زيستي فرايند تخمير اسيدسيتريك، تركيب‌شده با ساختار لايه‌اي دوگانه هيدروكسيد آهن–نيكل ، به سنتز و به‌كارگيري يك الكتروكاتاليست زيست‌پايه نيتروژن‌دوپ اختصاص دارد كه از پسماندهاي زيستي حاصل از فرآيند تخمير اسيدسيتريك تهيه مي‌شود. در اين روش، ضايعات ميكروارگانيسمي پس از خشك‌كردن، كربونيزاسيون و فعال‌سازي شيميايي با آسپارتيك اسيد به بستر كربني متخلخل و رسانا با دوپينگ نيتروژن تبديل مي‌گردد و سپس با هيدروكسيد لايه‌اي دوگانه نيكل–آهن (NiFe-LDH) در يك فرآيند هيدروترمال ساده تركيب مي‌شود. نتيجه، نانوكامپوزيتي دوكاره است كه واكنش‌هاي تكاملي هيدروژن (HER) و تكاملي اكسيژن (OER) را در الكتروليز قليايي آب با راندمان بالا كاتاليز مي‌كند. اين كاتاليست در محلول قليايي 1 مولار KOH اورپتانسيل‌هاي پايين (حدود 136 ميلي‌ولت براي HER و 224 ميلي‌ولت براي (OER و پايداري عملياتي بيش از 16 ساعت در چگالي جريان 20 ميلي‌آمپر بر سانتي‌متر مربع از خود نشان مي‌دهد. همچنين سل الكتروليز ويژه‌اي طراحي شده است كه شامل مخزن مقاوم به قليا با دو شيار موازي براي نصب الكترودهاي نيكل فوم پوشش‌داده‌شده با اين كاتاليست و استوانه‌هاي مدرج وارونه براي اندازه‌گيري مستقيم حجم گازهاي هيدروژن و اكسيژن است. اين طراحي امكان پايش لحظه‌اي بازده و راندمان انرژي الكتروليز را فراهم مي‌سازد. تركيب بستر كربني نيتروژن‌دوپ متخلخل با ساختار لايه‌اي NiFe-LDH موجب افزايش سايت‌هاي فعال، بهبود انتقال الكترون و كاهش مقاومت بين‌سطحي مي‌شود. فناوري حاضر با حذف فلزات گران‌بها و استفاده از منابع زيستي كم‌هزينه، روشي اقتصادي، پايدار و مقياس‌پذير براي توليد هيدروژن سبز ارائه مي‌دهد