以泡沫銅為基底構(gòu)建的納米材料及其用于無(wú)酶葡萄糖傳感器的研究.pdf

1、葡萄糖含量的分析檢測(cè)在臨床醫(yī)學(xué)，食品監(jiān)測(cè)和生物科學(xué)等有著重要的作用。在臨床醫(yī)學(xué)上，葡萄糖含量的檢測(cè)主要還是依靠于基于葡萄糖氧化酶（GOx）的生物傳感器，但是酶是一種蛋白質(zhì)，其易受外界環(huán)境（如溫度，pH）的影響而失活，因此基于電極表面直接電氧化的無(wú)酶葡萄糖傳感器成為現(xiàn)今的研究熱點(diǎn)。過(guò)渡金屬銅是構(gòu)建無(wú)酶葡萄糖傳感器的一種理想金屬，而多孔的泡沫銅由于其具有較大的比表面積顯示出了更大的研究潛能。隨著近年來(lái)納米技術(shù)的不斷發(fā)展，納米尺寸的銅及銅的化

2、合物引起了廣泛研究，將納米材料生長(zhǎng)在三維多孔泡沫銅基底上，多孔基底增大活性面積，促進(jìn)電極表面的電子傳遞，結(jié)合納米結(jié)構(gòu)材料的良好物理化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)一步提高了該類(lèi)葡萄糖傳感器的靈敏度。
　　本論文利用XRD、SEM、EDX等物理手段對(duì)三種材料進(jìn)行了微觀的形貌及結(jié)構(gòu)的分析，并采用循環(huán)伏安法（CV）和計(jì)時(shí)電流法（I-t）對(duì)材料的電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征，并將三種材料用于人體血清中葡萄糖含量的檢測(cè)。
　　本文主要研究的內(nèi)容如下：
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3、1）使用商業(yè)的泡沫銅，不需要任何預(yù)處理，直接用作工作電極進(jìn)行無(wú)酶葡萄糖傳感器的構(gòu)建，該傳感器的線性范圍為1μM-0.5 mM,靈敏度為5.85 mA·mM-1·cm-2,檢出限為0.5μM(S/N=3)；
　　（2）采用濕化學(xué)合成法，化學(xué)還原及電化學(xué)陽(yáng)極處理的三步合成法制備了生長(zhǎng)在泡沫銅上的銅-氫氧化銅納米分級(jí)結(jié)構(gòu)，該納米材料在堿性條件下對(duì)葡萄糖氧化具有較高的催化活性，可用作電極材料構(gòu)建無(wú)酶葡萄糖傳感器的構(gòu)建，在電壓為0.5 V時(shí)

4、，該傳感器具有寬的線性范圍為1μM-1 mM，高的靈敏度為9.18 mA·mM-1·cm-2及低檢出限為0.45μM(S/N=3)；
　　（3）采用自犧牲模板法制備生長(zhǎng)在泡沫銅上的CuS納米管，將該材料作為電極用于葡萄糖的電催化氧化，該材料表現(xiàn)出了良好的催化活性，在低的電壓0.45 V時(shí)，在0.1 M NaOH溶液中，具有兩個(gè)寬的線性范圍，在1μM-0.61 mM間，靈敏度為8.66 mA·mM-1·cm-2，在0.61 mM-2