基于納米材料修飾的電化學(xué)傳感器的研究.pdf

1、定量檢測和分析葡萄糖及H2O2的濃度在醫(yī)學(xué)、藥物學(xué)、食品衛(wèi)生以及工業(yè)生產(chǎn)等眾多領(lǐng)域具有很重要的應(yīng)用。目前對葡萄糖和H2O2的定量測定采用酶生物傳感器，其具有高的選擇性與靈敏度，但是其檢測結(jié)果易受酶自身的特點(diǎn)和酶固定化技術(shù)的影響。利用無機(jī)納米材料修飾電極制備的無酶傳感器具有檢測時(shí)間短、費(fèi)用低廉、電極可重復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)，其研究在近年來受到廣泛的關(guān)注。本論文制備不同結(jié)構(gòu)的銅及其氧化物納米材料，并將其修飾在玻碳電極上構(gòu)建了無酶電化學(xué)生物傳感器，實(shí)

2、現(xiàn)了葡萄糖和H2O2在電極上的直接氧化，具有一定的應(yīng)用前景。主要工作及取得的研究結(jié)果如下:
　　1.采用液相化學(xué)還原法制備超細(xì)Cu粉末，系統(tǒng)研究了制備條件對產(chǎn)物尺寸以及形貌的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明反應(yīng)只能在酸性條件下進(jìn)行，且溶液pH值越小，產(chǎn)物尺寸越小，形貌由球狀變得不規(guī)則;提高溫度有利于反應(yīng)的發(fā)生;表面活性劑PVP K-30在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)對產(chǎn)物的尺寸和形貌影響不大。電化學(xué)研究表明此材料修飾的電極對H2O2具有較好的電化學(xué)催化能力，但

3、是在電極反應(yīng)過程中易被氧化。
　　2.采用射頻感應(yīng)耦合等離子體氧化技術(shù)對純Cu粉末進(jìn)行氧化處理，XRD檢測證明氧化后產(chǎn)物中含有少量Cu2O。基于此材料修飾的電極的電化學(xué)行為表明，該修飾電極檢測雙氧水的能力與制備的銅粉相似。
　　3.以DMF為反應(yīng)溶劑，利用NaBH4還原CuSO4制備出尺寸均勻的Cu2O顆粒，尺寸約為200 nm，具有多層級自組裝結(jié)構(gòu)和良好的結(jié)晶度;產(chǎn)物比表面積為13.1 m2/g。電化學(xué)研究表明采用此材料制

4、備的Cu2O/Nafion/GC傳感器具有很好的電化學(xué)催化能力，對H2O2的檢測極限、靈敏度和電流響應(yīng)時(shí)間分別是0.0039μM、3.693 A M-1和小于0.5s;對葡萄糖的檢測極限和電流響應(yīng)時(shí)間分別47.2μM和小于4s，線性范圍為50μM-1.1 mM。
　　4.利用Benidict試劑制備Cu2O顆粒:SEM圖像表明產(chǎn)物為微米顆粒，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長其尺寸增加，形貌由立方體先變?yōu)榘级嗝骟w，再變?yōu)橥苟嗝骟w。電化學(xué)研究表明采