论文部分内容阅读
近年来，基于过渡金属(氧化物)及其合金纳米材料的无酶葡萄糖电化学传感器已成为研究热点。其中，非贵重金属纳米材料(Cu、Ni)具有价格便宜、毒性低，以及对葡萄糖良好的电催化性能等优势，被认为是制备无酶葡萄糖传感器的最佳材料。碳纳米管(CNTs)由于具有良好的电催化性能，较好的化学稳定性，较强的导电性以及较高的机械强度，也常被用于修饰电极构建电化学传感器。基于此，我们将CNTs与具有电催化活性的非贵重金属复合并用于葡萄糖的电化学检测。本论文主要从以下两个方面展开研究：(1)铜镍/多壁碳纳米管杂化材料(CuNi/fMWCNTs)的制备及其对葡萄糖的电催化氧化行为。首先在超声条件下，将原始MWCNTs分散在全氟磺酸聚四氟乙烯共聚物(Nafion)溶液中，得到聚合物非共价修饰的碳纳米管(fMWCNTs)。然后涂覆于玻碳电极(GCE)或氧化铟锡电极(ITO)表面，在一定条件下，电沉积CuNi于电极表面，得到铜镍/碳纳米管杂化材料(CuNi/fMWCNTs）。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、原子吸收光谱(AAS)对其进行表征。本论文还系统的研究了不同沉积电位、沉积温度、沉积时间制备的杂化材料对葡萄糖电氧化行为的影响；探讨了扫速、工作电位等对葡萄糖检测的影响。在最佳条件下，葡萄糖的氧化电流与其浓度在0.15000μM范围内呈良好的线性关系，检测限为2.5nM。将此传感器用于血清中葡萄糖的检测，得到葡萄糖回收率在95.6100.1%范围内。(2)氧化镍/单壁碳纳米管杂化纳米带(NiO/SWCNTs)的制备及其对葡萄糖的电催化氧化行为。将酸化的SWCNTs通过静电作用吸附到我们课题组制备的Ni(SO4)0.3(OH)1.4纳米带表面，然后在氮气氛围下进行热处理，得到NiO/SWCNTs杂化纳米带。用XRD、SEM、透射电镜(TEM)对其形貌和结构进行表征。然后将NiO/SWCNTs杂化纳米带修饰于GCE表面，系统的研究了热处理温度、NaOH底液浓度、扫速及工作电位对电化学检测葡萄糖的影响。在最佳条件下，用计时安培法测得NiO/SWCNTs/GCE对葡萄糖的线性检测范围为0.51300μM，检测限为0.056μM，灵敏度为2980μAcm2mM1。此传感器还表现出优异的稳定性和重复性，用于血清中葡萄糖的检测，回收率在96.4102.4%范围内。