基于金屬氧化物復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的葡萄糖生物傳感器的制備及性能研究.pdf

1、本文以ZnO納米線陣列和CeO2納米線陣列作為研究基礎(chǔ)對象，并對其進(jìn)行修飾改性，采用戊二醛(GLA)和牛血清白蛋白(BSA)共交聯(lián)的方法將葡萄糖氧化酶(GOx)負(fù)載于修飾改性后的納米陣列表面制備葡萄糖生物傳感器，分別對其性能進(jìn)行研究。分別研究了基于Pt納米顆粒修飾的ZnO納米線陣列，CeO2納米線陣列和碳修飾CeO2納米線陣列復(fù)合結(jié)構(gòu)的葡萄糖生物傳感器的制備方法及其性能。此外，對于檢測電位和交聯(lián)液組成對傳感器性能的影響做了研究。具體研究

2、結(jié)果如下:
　　首先，通過電化學(xué)沉積法優(yōu)化沉積電位制備出高度有序的ZnO納米線陣列，在此基礎(chǔ)上采用水熱法以氯鉑酸為鉑源，調(diào)節(jié)水熱反應(yīng)濃度和反應(yīng)時間成功地在ZnO納米線陣列上負(fù)載Pt納米顆粒。采用交聯(lián)法在納米線陣列表面負(fù)載葡萄糖氧化酶，交聯(lián)液的成分為5 v/v％GLA，4.8 w/v％BSA，300 U/mL GOx。結(jié)合微流分析技術(shù)對所制備的葡萄糖生物傳感器的性能進(jìn)行研究，研究發(fā)現(xiàn)，基于流動注射分析的生物傳感器對葡萄糖檢測的靈敏度

3、可達(dá)10.80μA·mM-1·cm-2。
　　其次，采用水熱法通過調(diào)節(jié)水熱反應(yīng)溫度、時間等參數(shù)在泡沫鎳上制備出高度有序的CeO2納米線陣列。同樣采用交聯(lián)法在納米線表面負(fù)載GOx，用傳統(tǒng)的計時電流法對葡萄糖濃度進(jìn)行檢測。對傳感器的檢測電位、GOx濃度等進(jìn)行優(yōu)化，最終傳感器表現(xiàn)出很高的靈敏度、較低的檢測極限和較寬的檢測范圍等優(yōu)勢，靈敏度高達(dá)325.95μA·mM-1·cm-2。
　　最后，在CeO2納米線陣列的基礎(chǔ)上，以葡萄糖作

4、為碳源在CeO2納米線陣列上負(fù)載上無定型碳，形成一種復(fù)合材料納米結(jié)構(gòu)，然后用GLA和BSA的共交聯(lián)將GOx負(fù)載于碳修飾的CeO2納米線陣列表面構(gòu)筑葡萄糖生物傳感器，其在-0.6 V的工作電位下，所制備的葡萄糖生物傳感器對葡萄糖的檢測靈敏度可達(dá)206.5μA·mM-1·cm-2。通過對比研究發(fā)現(xiàn):基于CeO2納米線陣列的葡萄糖生物傳感器在正電位下對葡萄糖具有較高的響應(yīng)，但是其抗干擾能力較差;經(jīng)過碳修飾之后的CeO2納米線陣列在負(fù)電位下對葡