金屬氧化物基非酶葡萄糖傳感器的研究.pdf

1、葡萄糖作為構(gòu)成生命體的必需化合物，快速可靠的檢測(cè)葡萄糖濃度對(duì)于當(dāng)前社會(huì)至關(guān)重要。到目前為止，葡萄糖傳感器已經(jīng)發(fā)展了四代，前三代是主體基于生物酶的葡萄糖傳感器，由于酶類傳感器對(duì)環(huán)境苛刻的要求，極大的限制了其發(fā)展，因此，第四代非酶葡萄糖傳感器應(yīng)運(yùn)而生。近年來，已有大量關(guān)于非酶葡萄糖傳感器的報(bào)道，這類傳感器主要由各種金屬與金屬氧化物及其復(fù)合材料構(gòu)建而成；其中基于過渡金屬鎳、銅的材料由于其低廉的價(jià)格與其金屬氧化物優(yōu)異的電催化性能，受到研究人員的

2、廣泛關(guān)注。因此，本課題以鎳、銅的氧化物為研究對(duì)象，構(gòu)建非酶葡萄糖傳感器，利用 XRD、SEM、EDS、AFM等表征手段對(duì)其進(jìn)行分析，進(jìn)而利用循環(huán)伏安法與電流-時(shí)間法考察其對(duì)葡萄糖檢測(cè)的電化學(xué)性能。本文主要圍繞以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究：
　?。?）通過溶劑熱合成法，在模板劑 P123的作用下，合成納米花狀氧化鎳超薄片層，該形貌使得氧化鎳的比表面積增大，與葡萄糖分子的接觸面積變大，電化學(xué)檢測(cè)葡萄糖時(shí)可以提供更多的電子參與反應(yīng)，該氧化鎳材料

3、構(gòu)建的非酶葡萄糖傳感器靈敏度為2550.693μA·cm-2·mM-1，并有良好的選擇性。
　?。?）利用微波輔助法合成了氧化銅塊狀材料，并用其修飾玻碳電極構(gòu)建非酶葡萄糖傳感器，該塊狀結(jié)構(gòu)表面光滑，電化學(xué)反應(yīng)時(shí)與葡萄糖接觸面積大，具有快的反應(yīng)時(shí)間，該傳感器的靈敏度為2491.236μA·cm-2·mM-1，有良好的選擇性，并且抗毒性優(yōu)良，但其檢測(cè)范圍比較窄。
　?。?）利用溶劑熱合成法在模板劑P123的作用下合成表面有微小凸

4、起的樹莓狀氧化銅材料，該形貌極大的增加了氧化銅的比表面積，增多了氧化銅的活性位點(diǎn)，在電化學(xué)檢測(cè)葡萄糖時(shí)使得葡萄糖與氧化銅的接觸面積增大，反應(yīng)更加迅速，從而使得該氧化銅材料構(gòu)建的非酶葡萄糖傳感器有更高的靈敏度，為2810.01μA·cm-2·mM-1，并對(duì)179 nM到6.5 mM寬濃度范圍的葡萄糖實(shí)現(xiàn)電化學(xué)檢測(cè)，檢測(cè)下限低至59 nM（S/N=3），并具有良好的選擇性，氯離子對(duì)其的影響也可以忽略不計(jì)。
　　綜上，本課題主要研究了氧