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多孔泡沫状CuO微纳米纤维的制备及用于无酶葡萄糖传感器

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高等学校化学学报 2019年第6期40卷 1310-1316页

作者：王永鹏徐子勃刘梦竹张海博姜振华吉林化工学院材料科学与工程学院吉林132022 吉林大学化学学院高性能聚合物合成技术国家地方联合工程实验室长春130012

以静电纺丝技术结合煅烧工艺制备多孔泡沫状CuO微纳米纤维.通过SEM, IR及XRD对材料进行形貌与结构表征.样品表面粗糙且呈多孔泡沫状.利用该材料对玻碳电极进行修饰,并检测修饰电极对葡萄糖的电氧化性能,发现该电极对葡萄糖的检测灵敏度... 详细信息

以静电纺丝技术结合煅烧工艺制备多孔泡沫状CuO微纳米纤维.通过SEM, IR及XRD对材料进行形貌与结构表征.样品表面粗糙且呈多孔泡沫状.利用该材料对玻碳电极进行修饰,并检测修饰电极对葡萄糖的电氧化性能,发现该电极对葡萄糖的检测灵敏度为6.17 μA·L·mmol ^-1 ·cm ^-2 ,检测限为65.3 μmol/L.同时,该电极对抗坏血酸、尿酸和乙醇表现出良好的抗干扰性.这些优良的性能取决于CuO特殊的形貌.多孔泡沫结构有助于增大比表面积从而提高与葡萄糖的反应活性.研究表明,多孔泡沫状CuO微纳米纤维在无酶葡萄糖传感器方面具有潜在应用价值.

关键词：静电纺丝多孔泡沫状CuO微纳米纤维无酶葡萄糖传感器

镍-类金刚石复合电极的制备及在无酶葡萄糖传感器中的应用

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稀有金属材料与工程 2023年第1期52卷 253-260页

作者：王桓邱兆国林松盛许伟韦春贝郭朝乾苏一凡华南理工大学广东广州510640 广东省科学院新材料研究所广东广州510651

采用高功率脉冲磁控溅射技术在纯Ti基体上制备了不同Ni含量的镍-类金刚石(Ni-DLC)复合电极,用于构建无酶葡萄糖传感器。利用X射线衍射仪、原子力显微镜、拉曼光谱仪及电化学工作站等对Ni-DLC复合电极的表面形貌、微观结构以及电化学性... 详细信息

采用高功率脉冲磁控溅射技术在纯Ti基体上制备了不同Ni含量的镍-类金刚石(Ni-DLC)复合电极,用于构建无酶葡萄糖传感器。利用X射线衍射仪、原子力显微镜、拉曼光谱仪及电化学工作站等对Ni-DLC复合电极的表面形貌、微观结构以及电化学性能进行表征。结果表明:(1)随着Ni含量的增多,Ni-DLC薄膜表面粒子突起逐渐增加,且团聚的粒子直径也在不断变大,显著增多了薄膜表面的活性位点。Ni-DLC薄膜中sp^(2)键的含量增多,薄膜的有序度增加且导电性得到改善,薄膜中没有形成明显的Ni-C键,Ni主要以单质形式存在。(2)将Ni-DLC复合电极封装成葡萄糖传感器置于葡萄糖溶液中进行测试,结果发现:Ni-DLC复合电极对于葡萄糖有着很好的催化效果,电极反应主要受扩散控制,氧化峰电流密度与葡萄糖浓度有着很好的线性关系,Ni-DLC复合电极对于葡萄糖的检测灵敏度为796μA·(mmol/L)^(-1)·cm^(-2),检测下限LOD=0.5μmol/L,响应时间5 s,对于尿酸及抗坏血酸有很好的抗干扰性能,该电极在构建无酶葡萄糖传感器方面有着广阔的应用前景。

关键词：高功率脉冲磁控溅射 Ni-DLC复合电极无酶葡萄糖传感器

基于氧化石墨烯/ZnO纳米阵列的无酶葡萄糖传感器

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材料导报 2022年第13期36卷 30-35页

作者：梁旭韩露雷雅京黎雯黄瑞滨陈荣生倪红卫詹玮婷武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室武汉430081 南昌大学第一附属医院南昌330006

采用微波水热合成法在不锈钢表面制备氧化石墨烯/ZnO纳米棒阵列(GO/ZnO NRs)作为无酶葡萄糖传感器电极。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜等对电极进行形貌、组织和结构的表征,并通过电化学工作站在有光和无光条件下对... 详细信息

采用微波水热合成法在不锈钢表面制备氧化石墨烯/ZnO纳米棒阵列(GO/ZnO NRs)作为无酶葡萄糖传感器电极。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜等对电极进行形貌、组织和结构的表征,并通过电化学工作站在有光和无光条件下对电极进行了电流-时间(I-t)曲线测试,分析了在不同氧化石墨烯(GO)沉积条件下GO/ZnO NRs的光电化学性能,在无酶条件下对电极进行光电化学葡萄糖传感测试。结果表明,GO的添加使得ZnO无序的纳米颗粒/棒形貌转变为定向生长的一维阵列,并随着GO的全程添加,ZnO(200)晶面的垂直堆积被抑制,(100)晶面和(101)晶面逐渐堆积,从而使ZnO纳米棒的形貌从原有的尖头生长成平头形。所得GO/ZnO NRs对葡萄糖具有较高的检测灵敏度、较低的检测限和良好的检测范围。

关键词： ZnO纳米棒阵列氧化石墨烯无酶葡萄糖传感器不锈钢光电化学传感

Cu(Ⅱ)Co(Ⅱ)双金属碳纳米片用于无酶葡萄糖传感器

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应用化学 2022年第12期39卷 1891-1902页

作者：黄小梅邓祥邢浪漫陈伟孙莉朱晓玉四川文理学院化学化工学院达州635000 四川省教育厅特色植物开发利用研究重点实验室达州635000 四川省高等学校绿色化学重点实验室自贡643000

采用室温、水溶剂一步共混工艺合成了铜钴双金属有机框架纳米纤维(CuCo-MOF),以CuCo-MOF为前驱体,在空气中高温煅烧,获得均匀负载纳米尺寸氧化铜和氧化钴的碳纳米片(Cu(Ⅱ)Co(Ⅱ)@C)。将Cu(Ⅱ)Co(Ⅱ)@C修饰于玻碳电极,在碱性溶液中直接... 详细信息

采用室温、水溶剂一步共混工艺合成了铜钴双金属有机框架纳米纤维(CuCo-MOF),以CuCo-MOF为前驱体,在空气中高温煅烧,获得均匀负载纳米尺寸氧化铜和氧化钴的碳纳米片(Cu(Ⅱ)Co(Ⅱ)@C)。将Cu(Ⅱ)Co(Ⅱ)@C修饰于玻碳电极,在碱性溶液中直接催化葡萄糖,实现了无酶传感器对葡萄糖的超灵敏检测。由于CuO和CoO均匀牢固地镶嵌在碳基纳米片上,防止了催化剂的团聚,从而极大地增大其催化比表面积,增加了催化活性位点,增强了稳定性,同时因碳纳米片中铜钴双金属的协同作用,使无酶葡萄糖传感器具有优异的导电性、好的催化性能和较高的灵敏度。该无酶传感器对葡萄糖的检测范围为0.03μmol/L~13.60 mmol/L,检测限为0.01μmol/L(S/N=3),灵敏度为10.56 mA·L/(cm^(2)·mmol)。此外,该无酶传感器还具有制备方法简单和抗干扰性好等优点。

关键词：金属有机框架材料 Cu(Ⅱ)Co(Ⅱ)双金属碳基纳米片无酶葡萄糖传感器协同作用

电沉积Cu_2O在无酶葡萄糖传感器中的应用

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分析科学学报 2016年第1期32卷 71-74页

作者：王艺兰包晓玉杨妍鲍克燕刘梦菲南阳师范学院化学与制药工程学院河南南阳473061

采用电化学沉积法在玻碳电极表面制备了Cu_2O,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对Cu_2O的微观结构和表面形貌进行了表征,通过循环伏安法和计时电流法研究了Cu_2O对葡萄糖的电催化氧化性能。结果表明:该修饰电极对葡萄糖有良好催化作用... 详细信息

采用电化学沉积法在玻碳电极表面制备了Cu_2O,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对Cu_2O的微观结构和表面形貌进行了表征,通过循环伏安法和计时电流法研究了Cu_2O对葡萄糖的电催化氧化性能。结果表明:该修饰电极对葡萄糖有良好催化作用,葡萄糖检测的线性范围为5.0μmol/L^6.23mmol/L,检测限(S/N=3)为0.4μmol/L。该传感器制备简单,稳定性和重复性好,可用于实际样品的测定。

关键词： Cu2O 电沉积电催化氧化无酶葡萄糖传感器

基于Al/Ni双氢氧化物纳米线无酶葡萄糖传感器的研究

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分析科学学报 2012年第5期28卷 669-672页

作者：常艳兵杨光明徐凤杨云慧云南师范大学化学化工学院云南昆明650500 曲靖师范学院继续教育学院云南曲靖655000 保山学院资源环境学院云南保山678000

本文采用多孔聚碳酸酯(PC)模板在加热条件下通过溶液渗透和共沉淀制得了Al/Ni双氢氧化物纳米线,并将其修饰到玻碳电极制成无酶葡萄糖传感器。考察了该传感器在不同扫描速度时的循环伏安行为,比较了裸玻碳电极、不同修饰电极对响应电流... 详细信息

本文采用多孔聚碳酸酯(PC)模板在加热条件下通过溶液渗透和共沉淀制得了Al/Ni双氢氧化物纳米线,并将其修饰到玻碳电极制成无酶葡萄糖传感器。考察了该传感器在不同扫描速度时的循环伏安行为,比较了裸玻碳电极、不同修饰电极对响应电流的影响。在优化条件下进行葡萄糖检测,线性范围为2.0×10-5～1.3×10-3 mol/L,检出限可以达到5.0×10-6 mol/L。该方法快捷、灵敏、分析性能好,操作简便。可将其应用于血清中葡萄糖含量的测定。

关键词： Al/Ni双氢氧化物纳米线 PC模板渗透共沉淀无酶葡萄糖传感器

电沉积纳米NiO_x无酶葡萄糖传感器的性能

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分析试验室 2014年第7期33卷 799-802页

作者：王艺兰包晓玉杨妍刘营营南阳师范学院化学与制药工程学院南阳473061

利用电沉积法在ITO电极表面修饰了一薄层NiOx,通过循环伏安和计时电流等方法研究了该修饰电极的电化学特性。实验表明：该修饰电极对葡萄糖有良好的催化作用,对葡萄糖检测的线性范围为0.001～1.0 mmol/L,检出限为0.3μmol/L（S/N=3）,... 详细信息

利用电沉积法在ITO电极表面修饰了一薄层NiOx,通过循环伏安和计时电流等方法研究了该修饰电极的电化学特性。实验表明：该修饰电极对葡萄糖有良好的催化作用,对葡萄糖检测的线性范围为0.001～1.0 mmol/L,检出限为0.3μmol/L（S/N=3）,灵敏度为65.26μA·（mmol/L）^-1,响应时间为3 s。传感器可用于实际样品的测定。

关键词：电沉积纳米NiOx 电催化氧化无酶葡萄糖传感器

基于过渡金属氧化物纳米材料的无酶葡萄糖传感器研究进展

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化工新型材料 2019年第2期47卷 1-5页

作者：李永健代海坡李纪伟冯娜娜翟辉李伟太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 沈阳产品质量监督检验院沈阳110020

近几十年葡萄糖传感器的发展取得了巨大进展,如今已经进入无酶葡萄糖传感器的发展阶段。介绍了无酶葡萄糖传感器的机理,综述了过渡金属氧化物纳米材料NiO、CuO、Co3O4、ZnO等在无酶葡萄糖传感器方面的研究进展,并对无酶葡萄糖传感器的... 详细信息

近几十年葡萄糖传感器的发展取得了巨大进展,如今已经进入无酶葡萄糖传感器的发展阶段。介绍了无酶葡萄糖传感器的机理,综述了过渡金属氧化物纳米材料NiO、CuO、Co3O4、ZnO等在无酶葡萄糖传感器方面的研究进展,并对无酶葡萄糖传感器的发展趋势进行了展望。

关键词：无酶葡萄糖传感器金属氧化物纳米材料

双金属协同催化构筑高灵敏度无酶葡萄糖传感器的研究

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双金属协同催化构筑高灵敏度无酶葡萄糖传感器的研究

作者：张燕重庆科技学院

学位级别：硕士

血液中葡萄糖浓度与人类健康密切相关。因此,开发快速、高效和灵敏度高的葡萄糖检测方法意义重大。基于铜基化合物的无酶葡萄糖传感器因其绿色经济、催化活性好、抗干扰性强等特点而广受关注,但材料的导电性能限制了传感器的灵敏度提升... 详细信息

血液中葡萄糖浓度与人类健康密切相关。因此,开发快速、高效和灵敏度高的葡萄糖检测方法意义重大。基于铜基化合物的无酶葡萄糖传感器因其绿色经济、催化活性好、抗干扰性强等特点而广受关注,但材料的导电性能限制了传感器的灵敏度提升和响应时间的缩短。因此,本论文利用铜基材料与高导电率纳米金属组成双金属复合电极材料从而构建高效、灵敏、导电性好的无酶葡萄糖传感器。通过调控材料的形貌,并探讨其生长机制、催化机理、提高传感器灵敏度等性能的原因,最后将传感器应用于实际样品中葡萄糖的测定。主要研究内容如下:(1)交错链状式Au@Cu S双金属无酶葡萄糖传感器的研究和应用。采用Au种诱导一步水热法获得Au@Cu S双金属复合材料,利用Nafion固定复合材料构建Au@Cu S无酶葡萄糖传感器。结果显示,该无酶葡萄糖传感器检测浓度大于0.1 m M葡萄糖时响应时间传感器的性能提升一方面归因于Au纳米与Cu S复合可发挥出双金属协同效应,从而有效地促进Cu S中电子-空穴对的产生,增加了电子转移通道;另一方面交错链状式Au@Cu S结构实现了在低电阻下进行电子转移且有更多的活性位点参与反应,加快了电子转移速率。此外,该电极还表现出了良好的重现性、选择性和长期稳定性,同一个Au@Cu S电极在30天后检测葡萄糖仍能达到初始检测电流的92.00%,并成功应用于人体血糖中葡萄糖的检测。(2)水杉状Cu/CuO/Ni(OH)双金属无酶葡萄糖传感器的研究和应用。采用简单快速的电沉积技术在GCE表面原位生长Cu/CuO/Ni(OH),利用SEM、XPS等表征技术研究材料的形貌和组成,并检验该电极在碱性溶液中无酶葡萄糖传感器的性能。结果显示,水杉状结构的Cu/CuO/Ni(OH)双金属复合材料具有丰富的活性位点,增加了葡萄糖分子与活性位点接触的几率,加快电子传输速率,使得该传感器的灵敏度得到提高。该传感器在1～1000μM线性范围的灵敏度为5737.5μA m M cm,在1～5 m M线性范围的灵敏度为4676.0μA m M cm,检测限为0.28μM(S/N=3),响应时间葡萄糖能达到初始值的93.55%。最后实现了人体血清中葡萄糖的快速检测。

关键词：无酶葡萄糖传感器过渡金属铜基半导体 Au@CuS Cu/Cu2O/Ni(OH)2