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拱桥状NiO/碳纸电极的制备及对葡萄糖的电传感性能

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理化检验-化学分册 2024年第12期60卷 1216-1221页

作者：王瑞娟曾涛施灿璨景钇淇玉林师范学院化学与食品科学学院广西农产资源化学与生物技术重点实验室

采用纳米Ni O构建无酶葡萄糖传感器时，纳米NiO易团聚，导致电极的比表面积和电传感性能降低，因此进行了题示研究。采用恒电位法在碳纸（CP）上修饰纳米NiO，分别以所得的NiO/CP电极、铂片电极和甘汞电极作工作电极、辅助电极和参比电... 详细信息

采用纳米Ni O构建无酶葡萄糖传感器时，纳米NiO易团聚，导致电极的比表面积和电传感性能降低，因此进行了题示研究。采用恒电位法在碳纸（CP）上修饰纳米NiO，分别以所得的NiO/CP电极、铂片电极和甘汞电极作工作电极、辅助电极和参比电极，在0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液中采用安培电流-时间（I-t）法定量检测葡萄糖。扫描电子显微镜（SEM）表征结果显示，合成的NiO/CP电极上纳米NiO呈拱桥状，其表面为层状堆砌结构，有利于增加电极的比表面积和表面的活性位点。能量色散光谱（EDS）表征结果显示，电极中含有C、Ni、O元素，结合SEM图说明纳米NiO已成功与CP复合。循环伏安法结果显示，随着葡萄糖浓度的增大，氧化/还原峰电流绝对值不断增大/减小且分别向高/低电位移动，电极对葡萄糖的电催化过程主要受扩散控制。在检测电位0.50 V下，I-t法表征结果显示：电极对葡萄糖的响应时间约为10 s；电流密度绝对值随着葡萄糖浓度的增大呈台阶式上升，电流密度绝对值与葡萄糖浓度在0.000 5～0.71 mmol·L-1,0.71～4.71 mmol·L-1和4.71～12.21 mmol·L-1内呈线性关系，且电极的重现性、重复性和抗干扰能力均较好；方法用于5%（质量分数）葡萄糖注射液的分析，葡萄糖测定值为理论值的96.44%，且经5次重复测定值的相对标准偏差为4.0%。

关键词：拱桥状NiO/碳纸电极无酶葡萄糖传感器安培电流-时间法

镍纳米粒子自支撑电极材料的制备及其用于葡萄糖传感性能研究

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分析科学学报 2020年第5期36卷 753-758页

作者：刘珊齐凯丽陈荣生武汉科技大学化学与化工学院湖北武汉430081

本文通过阳极氧化法在钛片上制备出一维Ti Ow纳米管阵列(TiO_2 NTAs),并以此为基底制备出镍纳米颗粒(Ni NPs)负载的碳包TiO_2 NTAs(NiNPs/TiO_2@CNTAs),纳米管长度约4.5μm,外径约120nm。在0.2mol/LNaOH溶液中,外加电位为0.55V(***/AgCl)时,对葡萄糖响应的灵敏度为182.72μA/(mmol/L·cm^2),线性范围为11~4986μmol/L,检测限(S/N=3)为13μmol/L。该电极对葡萄糖的测定具有良好的重现性,相对标准偏差(RSD,n=10)为6.8%,人体血清中共存的生物分子如尿酸、抗坏血酸等均不会对其造成干扰。

关键词：电化学传感器无酶葡萄糖传感器自支撑电极一维纳米管阵列水热法

柿单宁-还原型氧化石墨烯-Pt-Pd无酶血糖传感器研究

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仪表技术与传感器 2019年第5期 5-8,33页

作者：薛叶薇曾俊祥赵乐李昊远黄勇李桂银桂林电子科技大学生命与环境科学学院

以柿单宁(PT)为原料,利用抗坏血酸还原法制备了柿单宁-还原型氧化石墨烯-铂-钯合金(PT-RGO-Pt-Pd)纳米复合材料。然后用滴涂法将 PT-RGO-Pt-Pd 修饰到金电极表面,构建了基于PT-RGO-Pt-Pd 纳米复合材料的新型无酶血糖传感器。该传感器对... 详细信息

以柿单宁(PT)为原料,利用抗坏血酸还原法制备了柿单宁-还原型氧化石墨烯-铂-钯合金(PT-RGO-Pt-Pd)纳米复合材料。然后用滴涂法将 PT-RGO-Pt-Pd 修饰到金电极表面,构建了基于PT-RGO-Pt-Pd 纳米复合材料的新型无酶血糖传感器。该传感器对葡萄糖氧化有出色的催化能力,具有0.01~0.40mol / L(R=0.99873)的宽线性范围,其检测限(S/N=3)为1.43μmol以及具有稳定性高、快速响应时间(无酶葡萄糖传感器有用于临床血糖检测的潜力,可为糖尿病中的血糖检测提供高灵敏度、高选择性的快速检测方法。

关键词：柿单宁还原氧化石墨烯 Pt-Pd 纳米粒子无酶葡萄糖传感器

双金属氧化物纳米阵列用于无酶葡萄糖电化学传感研究

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双金属氧化物纳米阵列用于无酶葡萄糖电化学传感研究

作者：罗雪重庆师范大学

学位级别：硕士

血糖监测可以更好的掌控糖尿病患者的病情变化,用可靠的方法检测血清中葡萄糖含量对于临床医学来说是十分重要的。尽管电化学酶葡萄糖传感器具有高的灵敏性和好的选择性,但是这些传感器往往需要价格昂贵的酶,同时酶固定困难且不稳定,因... 详细信息

血糖监测可以更好的掌控糖尿病患者的病情变化,用可靠的方法检测血清中葡萄糖含量对于临床医学来说是十分重要的。尽管电化学酶葡萄糖传感器具有高的灵敏性和好的选择性,但是这些传感器往往需要价格昂贵的酶,同时酶固定困难且不稳定,因此开发无酶葡萄糖传感器具有重要的应用前景。随着纳米技术的发展,越来越多的金属及其化合物纳米材料应用于无酶葡萄糖传感器的研究。CoO就是其中之一,尽管Co来源丰富,安全低毒,但CoO导电性较差,大部分的CoO纳米材料仍需聚合物交联剂进行电极表面的固定,这在一定程度上会遮蔽部分活性位点,致使其催化活性降低。研究发现,过渡金属离子可交换Co(Co)O中的Co制备出双金属氧化物,双金属组成的氧化物由于金属离子间的协同作用利于电子的传递,因而相比于单组分金属氧化物来说表现出更优越的导电性和更高的电化学活性。本论文结合双金属氧化物和3D纳米阵列自支撑电极的优点,构建双金属氧化物纳米阵列电极,并用于无酶葡萄糖传感的研究。本论文主要研究内容如下:(1)通过水热法合成及在氮气下煅烧制备出生长在碳布上的Cu CoO纳米线阵列(CuCoO NWAs/CC),构建成为一种无粘合剂的3D无酶葡萄糖传感器。Cu CoO NWAs/CC在碱性条件下对葡萄糖进行测试显示了高的催化性能,该传感器的线性范围1μM-0.93 mM,检出限是0.5μM(S/N=3),灵敏度是3.93 mA m Mcm。Cu CoO NWAs/CC对葡萄糖的检测有良好的抗干扰性和重复性。(2)经过水热和煅烧两步法制得自支撑的多孔Ni CoO纳米阵列电极。多孔结构和双金属的组成以及开放式三维电极等特点使得该电极具有更大的有效表面积、更优异的导电性、更多可接近的活性位点。因此该传感器对葡萄糖氧化展现高的催化活性。该传感器灵敏度为4.12 mA mM cm,检测范围1μΜ-0.63 mM,检出限是0.5μM(S/N=3)。此外该传感器展现了优异的选择性和稳定性,可用于测定人类血清样品中的葡萄糖含量。(3)采用水热合成和煅烧制备出三维多孔ZnCoO NWAs/CC材料。由于多孔结构和双金属的组成,ZnCoO NWAs/CC具有更大的有效表面积和更多暴露的活性位点,对无酶葡萄糖传感具有很高的催化活性。多孔ZnCoO NWAs/CC的灵敏度为3.44 m A m M cm,检测范围5μM-0.78 mM,检出限是3μM(S/N=3),且该材料具有良好的选择性和稳定性。

关键词：双金属氧化物纳米线阵列无酶葡萄糖传感器葡萄糖

Ti基一维纳米阵列的可控制备及其葡萄糖传感性能研究

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Ti基一维纳米阵列的可控制备及其葡萄糖传感性能研究

作者：李泳武汉科技大学

学位级别：硕士

糖尿病是一种新陈代谢疾病，它会导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害和功能障碍，严重影响了人们的正常生活。因此，对血糖含量的及时检测与调控具有重要意义。除此之外，实现迅速、简单、切实的葡萄糖检测在食品... 详细信息

糖尿病是一种新陈代谢疾病，它会导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害和功能障碍，严重影响了人们的正常生活。因此，对血糖含量的及时检测与调控具有重要意义。除此之外，实现迅速、简单、切实的葡萄糖检测在食品工业和发酵工业等领域都占有重要地位。近年来，无酶葡萄糖传感器由于在稳定性、简单性等方面均优于基于酶的葡萄糖传感器而备受关注。因此，制备高性能、低成本、使用寿命长的无酶葡萄糖传感器一直是目前研究的重点;另一方面，如何在不破坏电极表面微观结构的条件下实现对毒化电极的活化更新也是无酶葡萄糖传感器研究的一个重点。本论文以直接在Ti基底上生长的高导电C/TiC壳核结构纳米纤维阵列和C/TiO2纳米管阵列为载体，在其表面负载具有良好葡萄糖催化性能的过渡金属(Cu，Ni)纳米颗粒，构建高性能的复合结构无酶葡萄糖传感器。另外，我们还以TiO2纳米管阵列为基体制备了具有光催化性能的Ni/NiTiO3/TiO2复合纳米管阵列无酶葡萄糖传感器，利用光催化降解电极表面的毒化污染物，实现无损活化更新。主要内容有如下： (1)利用热化学法在钛合金(Ti6Al4V)表面生成一维的C/TiC纳米纤维阵列(C/TiCNFAs)，随后通过电化学的方法将Cu纳米颗粒沉积到C/TiC NFAs表面，所得的Cu纳米颗粒直径约30～50nm，在C/TiC纳米纤维上分布均匀，形成Cu/C/TiC纳米纤维阵列。这种大比表面积的无酶传感器对葡萄糖响应的灵敏度高达415.02μAcm-2mM-1，对葡萄糖的响应表现出很好的重现性、稳定性和抗干扰能力，利用Cu/C/TiC纳米纤维阵列对人体血液样品中的葡萄糖浓度进行监测，所得结果与医院所得结果一致。 (2)采用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列(TiO2NTAs)，再通过水热法在TiO2纳米管表面包裹一层C，形成C包TiO2纳米管阵列(C/TiO2NTAs)的复合结构，弥补了TiO2NTAs导电性不足的缺点，随后再通过电化学方法将Ni纳米颗粒沉积到C/TiO2NTAs表面，形成Ni/C/TiO2NTAa，对葡萄糖响应的灵敏度达423.6μAcm-2mM-1，并且表现出良好的重现性和抗干扰能力。 (3)通过水热法处理阳极氧化法得到的TiO2纳米管阵列制备NiTiO3/TiO2NTAs，随后通过化学气相还原得到Ni/NiTiO3/TiO2NTAs，构建光自清洁型无酶葡萄糖传感器，为无酶葡萄糖传感器的发展提供了新的方向。其对葡萄糖的灵敏度高达366.0μAcm-2mM-1，对葡萄糖的响应表现出很好的重现性、稳定性和抗干扰能力。并且在长时间的监测中，对于血液中血清素等物质引起的传感器毒化，利用TiO2NTAs高效的光催化性能，能够在光照情况下使传感器的响应和灵敏度完全恢复。

关键词：纳米碳纤维阵列二氧化钛纳米管阵列无酶葡萄糖传感器光清洁血糖分析

金属氢氧化物/石墨烯基复合材料的制备及其电催化学性能的研究

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金属氢氧化物/石墨烯基复合材料的制备及其电催化学性能的研究

作者：付帅北京化工大学

学位级别：硕士

石墨烯作为二维层状结构,表现出了优异的电学、光学和机械性能,尤其作为目前已知电导率最小的材料,它在电化学方向的潜在应用吸引了研究者的大量关注,同时,它也可以作为一种优良的载体,使贵金属、氢氧化物等粒子分散在其表面,从而形成... 详细信息

石墨烯作为二维层状结构,表现出了优异的电学、光学和机械性能,尤其作为目前已知电导率最小的材料,它在电化学方向的潜在应用吸引了研究者的大量关注,同时,它也可以作为一种优良的载体,使贵金属、氢氧化物等粒子分散在其表面,从而形成功能型复合材料。本文以石墨烯为基础,制备了一系列石墨烯基复合材料,并研究了其在葡萄糖传感、电催化水解、超级电容器等方面的应用。具体内容如下：1.通过共沉淀法制备了水滑石碳纳米管/石墨烯复合材料,然后将它作为载体负载了贵金属金,并以玻碳电极作为工作电极,进行了葡萄糖传感器的探究。结果表明,镍铝水滑石能够为电催化氧化葡萄糖反应提供活性位点,碳纳米管和石墨烯复合后能显著增加材料的导电性,同时,作为载体可以更好的分散水滑石,金纳米粒子的引入使能够增加电子空穴,它们的协同作用使Au/LDH-CNTs-G/GCE具有优良的葡萄糖传感性能,检测的线性范围为10μM-6.1mM,灵敏度约为1989μA·mM-1·cm-2,检测限为1.0μM,同时,它具有良好的稳定性、重现性以及抗干扰性,并能表现出实际应用的价值。2.以尿素作为沉淀剂,制备了一系列水滑石/石墨烯复合材料,焙烧后得到尖晶石/石墨烯复合材料,然后以泡沫镍为工作电极,测定了其对3.水氧化的电催化性能。结果表明,尿素在作为生成水滑石的沉淀剂的同时,还可以对石墨烯进行N的掺杂。三元水滑石(NiCoFe-LDH)焙烧后可以得到两种(以上)尖晶石(NiFe2O4,Co3O4)和石墨烯的复合材料,其中当NiCoFe的比例为1.5：1.5：1时,MMO-Ni1.5Co1.5Fe/G具有最好的OER性能,当电流密度为10mA·cm-2时,过电势为0.33V,塔菲尔斜率为64.2mV·dec-1。4.通过原位聚合的方法,在石墨烯表面生长导电聚合物聚苯胺,然后负载双金属氢氧化物Co(OH)2-Ni(OH)2形成多级复合材料NiCo/PANI/G,然后以泡沫镍为工作电极,构建超级电容器进行了电容的测定。结果表明,在1MKOH电解液中,当电流密度为1 A/g时,NiCo/G和PANI/G的电容量均小于100F/g。而多级复合材料NiCo/PANI/G中,氢氧化物和聚苯胺均匀分散在石墨烯表面,三者的协同作用使它的电容性能明显提升,电流密度为1A/g时,电容量可以达到1054.3F/g,同时,在循环充放电1000次后,电容的减少量仅在13%左右,具有良好的稳定性。

关键词：石墨烯层状双金属氢氧化物无酶葡萄糖传感器水氧化超级电容器

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碳纳米管上电沉积Pd的电催化性能研究

碳纳米管上电沉积Pd的电催化性能研究

作者：李燕上海师范大学

学位级别：硕士

钯（Palladium,元素符号:Pd）是一种常见的有很高催化活性的重要材料,目前在气体传感器、催化领域、汽车尾气净化、有机合成催化等多个方面的广泛应用,引起了极大地关注。但是因为Pd是一种贵金属,价格昂贵,来源稀少,研究工作者们不断地... 详细信息

钯（Palladium,元素符号:Pd）是一种常见的有很高催化活性的重要材料,目前在气体传感器、催化领域、汽车尾气净化、有机合成催化等多个方面的广泛应用,引起了极大地关注。但是因为Pd是一种贵金属,价格昂贵,来源稀少,研究工作者们不断地开发新的方法和技术希望在保证Pd的有效催化活性的基础上降低它的载量。我们尤其关注Pd在电催化方面的性能,并希望通过一些简便易行的方法提高它的催化活性。基于以上目标,本论文工作从电极制备入手,采用以下方法（1）以碳纳米管（CNTs）为载体,有效分散制备的Pd基催化剂材料并促进和改善电极的电化学性能;（2）用电沉积方法制备出Pd纳米粒子;（3）通过掺杂Cu,获得Pd-Cu双金属粒子,以期改善催化剂的活性。并研究了这些制备电极对一些重要的有机小分子的电催化氧化性能,主要包括以下内容: 1. Pd纳米粒子修饰的CNTs（Pd/CNTs）和Pd修饰的GC（Pd/GC）电极的制备及其对甲醇的电催化氧化研究首次采用循环伏安法将Pd通过电沉积的方法修饰到碳纳米管（CNTs）电极的表面,形成了比较均匀的纳米颗粒修饰的CNTs电极即Pd/CNTs电极,并与直接电化学沉积到裸玻碳电极表面的电极（Pd/GC）同时用于对甲醇的电催化氧化,比较了两电极的电催化氧化性能。比较发现,CNTs上沉积Pd的电极的性能远远好于裸玻碳电极上沉积Pd纳米粒子,说明Pd/CNTs在甲醇燃料电池中具有潜在的应用前景。 2. Pd/CNTs和Pd/GC电极对乙醇的催化氧化研究由于甲醇具有相当高的毒性,过量刺激人的视神经会导致失明,因此近年来不少研究方向开始着重于研究用乙醇来代替甲醇,发展乙醇燃料电池,所以本文还将我们制备的Pd/CNTs电极用于对乙醇的电催化氧化,结果发现它也具有很好的电化学催化效果,体现了CNTs基底在有效分散制备的催化剂材料以及促进和改善电极的电化学性能方面的优越性。说明Pd/CNTs电极在乙醇燃料电池中也有很好的应用前景。 3. Pd/CNTs电极在无酶葡萄糖传感器中应用初探近几年无酶葡萄糖传感器引起了研究者们的广泛兴趣,目前有不少的工作将Pt纳米粒子或Pt和其他金属的合金纳米粒子修饰到电极表面,来催化氧化葡萄糖,而在Pd基无酶葡萄糖传感器方面的研究非常有限。我们采用电位阶跃的方法在CNTs沉积Pd,获得了颗粒更为细小的Pd纳米粒子修饰电极并用于葡萄糖的检测。这种传感器在葡萄糖浓度为1mM到14mM范围内具有很好的线性,检测限为1 M,并具有很好的稳定性,能在4℃情况下保存2个月,电流响应几乎不变。 4. Pd-Cu/CNTs电极制备及在无酶葡萄糖传感器中应用初探通过改变电解液中Pd、Cu的比例,用电位阶跃法制备了几种掺杂铜（Cu）的双金属修饰CNTs电极（Pd-Cu/CNTs）。对葡萄糖的电催化氧化性能研究结果显示,当电解液Pd:Cu=2:1时,获得的Pd-Cu/CNTs电极对葡萄糖具有最好的电催化活性,其对葡萄糖的电流响应大概是Pd/CNTs电极的两倍,检测限为0.1 M。

关键词：钯纳米粒子碳纳米管燃料电池无酶葡萄糖传感器

基于层状双金属氢氧化物的无酶葡萄糖传感研究

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基于层状双金属氢氧化物的无酶葡萄糖传感研究

作者：潘旺哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

糖尿病是一种因血糖高而引起的十分常见内分泌代谢疾病,也是目前已知的并发症最多的一种疾病,对人类健康威胁较大。目前,可根据人体血液中的葡萄糖的浓度进行病理诊断,因此,能够快速、准确和连续检测人体血液中葡萄糖浓度具有重要意义... 详细信息

糖尿病是一种因血糖高而引起的十分常见内分泌代谢疾病,也是目前已知的并发症最多的一种疾病,对人类健康威胁较大。目前,可根据人体血液中的葡萄糖的浓度进行病理诊断,因此,能够快速、准确和连续检测人体血液中葡萄糖浓度具有重要意义。近期研究表明,层状双金属氢氧化物(LDH)具有组成金属储量丰富、成本低、离子交换能力好、催化活性高和生物相容性好等优点,是一种很有潜力的电化学传感器功能材料。但以往的研究工作仍存在两方面的问题。其一,传统的自上而下制备方法耗时费力且产率低,限制了LDH纳米片的应用。其二,常规制备方法易造成LDH的团聚,从而影响其在电催化等应用中的性能。本论文针对以上问题,提出了一种简单易行的获得多孔单层镍铁层状双金属氢氧化物纳米片(NiFe-PMLDH)的新方法,并进一步将NiFe-PMLDH与石墨烯(GO)复合,获得了超薄镍铁层状双金属氢氧化物纳米片/还原氧化石墨烯复合材料(LDHNS/r GO),有效地解决了LDH材料存在的易团聚、导电性差和循环稳定性低等问题,并将其成功应用于无酶葡萄糖传感器。研究结果主要包括:以甲酰胺作为抑制剂,通过简单的一步共沉淀法直接合成了NiFe-PMLDH。NiFe-PMLDH单层纳米片含有丰富的孔结构和缺陷,可同时实现纳米片表面活性位点的充分暴露和反应过程中的快速离子/电子转移,从而使传感器的灵敏度显著提高。结果表明,NiFe-PMLDH材料修饰的玻碳电极与大多数的LDH基无酶葡萄糖传感器相比,表现出高灵敏度(5180.00μA·m M·cm)、低检测限(4.45μM)、宽线性范围(0.01-2.49 m M)和快速的电流响应时间(传感器具有良好的选择性、重复性、重现性和稳定性,用于人体血清样品中葡萄糖的测定也表现出良好的回收率。在甲酰胺水溶液中,通过一步法实现了单层或多层NiFe-LDHNS在GO上的原位生长,并经过简单的水合肼还原获得了LDHNS/r GO复合材料。与NiFe-PMLDH材料相比,LDHNS和r GO的复合提供了更为丰富的活性位点,实现了LDHNS和r GO之间更有效的电荷转移。LDHNS/r GO材料具有更高的电化学活性面积和更低的电阻率,进一步增强了对葡萄糖的电催化性能。另外,通过改变加入GO的含量,制备了LDHNS/r GO-x(x=1、2、3)纳米片复合材料,用于无酶葡萄糖传感检测。其中催化性能最好的LDHNS/r GO-2材料厚度小于3 nm,表现出超薄的性质。结果表明LDHNS/r GO-2传感器的灵敏度为1558.18μA·m M·cm,线性范围为0.001-6.648 m M,检测范围上限是NiFe-PMLDH材料的2.7倍,检测限为0.38μM,响应时间小于0.5 s,具有良好的重复性和重现性。此外,与NiFe-PMLDH修饰电极相比,r GO加入后显著提升了LDHNS/r GO-2修饰电极的长期存放稳定性和抗干扰性能,可用于人体血清样品中葡萄糖浓度的检测,表明该传感器在糖尿病早期的临床诊断和监测血糖水平方面的潜在应用。将LDHNS/rGO材料与商用丝网印刷电极SPE结合,制备的修饰电极表现出优异的葡萄糖传感特性,灵敏度为2753.33μA·m M·cm,线性范围为0.05-6.45 m M,检测限为1.28μM,具有良好的重复性、重现性和稳定性。这种无酶葡萄糖传感器成功应用于人体血清中的快速葡萄糖检测,表现出与商业血糖仪一样令人满意的结果,有望用于医疗诊断中的葡萄糖现场检测。

关键词：无酶葡萄糖传感器电化学检测层状双金属氢氧化物还原氧化石墨烯丝网印刷电极

NiCo2O4@Ppy复合材料修饰泡沫镍无酶葡萄糖传感电极的构建及应用研究

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NiCo2O4@Ppy复合材料修饰泡沫镍无酶葡萄糖传感电极的构建及应用...

作者：段欣欣东北大学

学位级别：硕士

按氧化过程中有无酶的参与,葡萄糖传感器分为酶葡萄糖传感器和无酶葡萄糖传感器两类。由于酶的性质活泼、固定困难及成本高等原因,使得酶传感器的应用受到限制。近年来,对方便、快捷、高性能及低成本的无酶葡萄糖生物传感器的研究成为... 详细信息

按氧化过程中有无酶的参与,葡萄糖传感器分为酶葡萄糖传感器和无酶葡萄糖传感器两类。由于酶的性质活泼、固定困难及成本高等原因,使得酶传感器的应用受到限制。近年来,对方便、快捷、高性能及低成本的无酶葡萄糖生物传感器的研究成为相关领域的热点。泡沫镍（NF）是一种具有3D结构的材料,具有大的比表面积和丰富的孔隙,这使得反应分子或离子很容易通过材料中的孔隙达到或离开其界面,而且在碱性介质中,其表面存在Ni（OH）2/NiOOH氧化还原对,因此被广泛用作葡萄糖无酶传感器的电极材料。然而NF的生物相容性及化学稳定性能并不理想,使用前需对其表面进行修饰以提高其传感检测性能。在众多的可用于对NF表面进行修饰的功能材料中,钴酸镍（NiCo2O4）具有良好的生物相容性和生物活性。当将Ni原子结合到Co3O4中后,所生成的NiCo2O4能够提供更多的催化活性位点以及大量有效的电解质可接近的离子传输通道。因此,若能在NF表面修饰NiCo204,预期可提高其对葡萄糖的电化学检测性能。本文首先以NF作为基体材料,采用水热-煅烧两步法制备了泡沫镍/钴酸镍（NF/NiCo204）纳米复合材料。采用场发射扫描电子显微镜、电感耦合等离子体发射光谱仪、透射电子显微镜、X-射线衍射和傅立叶红外光谱等实验研究方法对NF/NiCo2O4电极进行了表征,并研究了其在碱性介质中对葡萄糖氧化的电化学催化性能。在此基础上,采用氧化剂诱导的化学原位聚合法,在NF/NiCo2O4表面包覆聚吡咯（Ppy）,构建了基于核壳结构NF/NiCo2O4@Ppy纳米复合物的无酶葡萄糖电化学传感电极,并对其进行表征。进一步采用循环伏安、i-t曲线、电化学阻抗谱以及Tafel曲线等电化学方法研究了碱性溶液中NF/NiCo204@Ppy传感电极对葡萄糖氧化的电化学催化作用及其对葡萄糖检测的选择性、稳定性和重现性。研究结果表明,在NF表面成功合成了具有核壳结构的NiCo2O4@Ppy纳米线。在NF的3D结构、NiCo2O4核以及导电的Ppy外壳这三者之间的协同作用下,在碱性介质中NF/NiCo2O4@Ppy传感电极对葡萄糖氧化具有良好的电化学催化活性。对葡萄糖检测的浓度线性范围呈现三段式:1.0μmol/L-0.10 mmol/L、0.10-2.0 mmol/L 和 2.0-20.0 mmol/L;检测灵敏度高达 3059 μA/（mmol/L cm2）;检测限低至0.22 μmol/L（S/N=3）。抗干扰性实验结果表明,NF/NiCo2O4@Ppy传感电极对多巴胺、抗坏血酸、乳糖、蔗糖、果糖以及NaCl的响应电流仅仅是葡萄糖响应电流的0.5-1.5%。在对葡萄糖的检测过程中,NF/NiCo2O4@Ppy传感电极还显示出良好的重现性（RSD=1.28%）和稳定性,30天后响应电流仍保持在初始响应电流的95%左右。

关键词：无酶葡萄糖传感器 NF/NiCo2O4 Ppy NF/NiCo2O4@Ppy 复合电极