鉑銅納米鏈的制備及其在葡萄糖無酶傳感器中的應(yīng)用.pdf

1、葡萄糖酶傳感器由于容易受環(huán)境因素的影響，其穩(wěn)定性、重復(fù)性等都比較差，所以限制了它在實際中的應(yīng)用。無酶葡萄糖傳感器利于葡萄糖在電極表面直接發(fā)生電化學(xué)催化而對其進(jìn)行檢測，可避免葡萄糖酶傳感器的不足。因此，無酶葡萄糖傳感器為檢測血糖提供了一條新的途徑。
　　納米材料因其具有較大的比表面積和較好的催化活性等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注，其中，貴金屬納米材料又是研究的熱點(diǎn)。貴金屬納米材料近來被廣泛的應(yīng)用于葡萄糖的無酶傳感，所構(gòu)建的傳感器的靈敏度、檢測限和

2、和線性范圍等都得到了較大的改善。本論文通過化學(xué)還原法成功的制備了PtCu納米鏈，將其用于修飾玻碳電極并構(gòu)建了無酶葡萄糖傳感器。對制備的PtCu納米鏈進(jìn)行了SEM、EDX、TEM和XRD等表征，并分析了納米鏈的形貌和結(jié)構(gòu)。研究了不同實驗條件對納米鏈形貌和成分的影響，也對PtCu納米鏈的最佳性能進(jìn)行了探究，得到了傳感器的最佳工作條件。獲得了如下的結(jié)論:
　　(1)本實驗的還原劑NaBH4的用量對納米鏈的合成有較大的影響，NaBH4濃度

3、過高或過低均不利于形貌較好的納米鏈的形成，當(dāng)NaBH4濃度為8 mmol·dm-3時，得到的PtCu納米鏈的形貌最佳。
　　(2)PtCu納米鏈的形貌和成分在很大程度上受溶液中的金屬離子濃度比的影響。若Cu2+濃度過低或過高都不利于優(yōu)質(zhì)形貌的PtCu納米鏈形成，通過實驗得知，當(dāng)PtCl2-∶Cu2+=5∶1可以得到最佳形貌的納米鏈。
　　(3)反應(yīng)過程中反應(yīng)溫度對納米鏈的形成也有一定的影響，溫度太低，生長過慢;溫度過高，生長

4、過快，都不利于納米鏈的形成。只有當(dāng)反應(yīng)的溫度為60℃時，制得的PtCu納米鏈形貌較好。
　　(4)本實驗中的表面活性劑可對納米鏈的形貌進(jìn)行優(yōu)化。不同的表面活性劑有不同的優(yōu)化效果，Triton X-100的效果明顯好于PVP，這可能因為PVP是一種較強(qiáng)的捕獲劑，而這不利于優(yōu)質(zhì)納米鏈的形成。Triton X-100的用量也對納米鏈的形貌有影響，隨著其用量的增加，所制得的納米鏈形貌逐漸變好，但是其也有一個最佳用量，即為1～2 mmol·

5、dm-3。
　　(5)將不同成分PtCu納米鏈所修飾的玻碳電極在H2SO4溶液中進(jìn)行循環(huán)伏安實驗，得到Pt70Cu30納米鏈的電活性表面積最大。采用交流阻抗實驗進(jìn)一步證實了這一結(jié)論的正確性，即Pt70Cu30納米鏈的電阻最小，其電子傳遞速度最快。
　　(6)將不同成分的PtCu納米鏈修飾的玻碳電極在含有葡萄糖的磷酸緩沖溶液中進(jìn)行循環(huán)伏安實驗，得到Pt70Cu30納米鏈修飾電極對葡萄糖有最好的催化效果。此結(jié)果也與單金屬Pt納米

6、鏈修飾的電極進(jìn)行了比較，得到了合金納米鏈的催化性能要比單金屬的要好，這是因為合金中存在不同原子間的協(xié)同作用。
　　(7)根據(jù)Pt70Cu30納米鏈修飾電極在不同的工作電位下對相同濃度的葡萄糖的電流響應(yīng)可得出，0.15 V是最佳的工作電壓。將最佳條件下制備的Pt70Cu30納米鏈修飾電極在0.15V的工作電壓下，對不同濃度的葡萄糖進(jìn)行時間電流曲線實驗，得到了該傳感器對葡萄糖濃度的線性范圍為0.1～19 mmol·dm-3，響應(yīng)靈敏度