金屬氧化物-碳復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)調(diào)控及葡萄糖傳感性能.pdf

1、金屬氧化物是葡萄糖傳感器的常用電極材料之一，其形貌結(jié)構(gòu)和電化學(xué)傳感性能密切相關(guān)。因此，研究金屬氧化物復(fù)合材料的組成及結(jié)構(gòu)是一個重要的課題。由于目前葡萄糖傳感器的靈敏度低、線性范圍窄、穩(wěn)定性差等，葡萄糖傳感器的臨床應(yīng)用還存在許多困難。本論文通過調(diào)控金屬氧化物/碳復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)來提高葡萄糖傳感性能。取得的研究成果如下：
　?。?）通過水熱法制備了不同外殼層數(shù)的核殼結(jié)構(gòu)NiO/C微球。探討了微球的形成機制以及六水合氯化鎳的用量對微球形貌

2、的影響。與純NiO相比，達到最佳配比的雙層NiO/C具有更為優(yōu)異的葡萄糖傳感性能，其靈敏度為30.19 mA mM-1 cm-2，線性響應(yīng)范圍為2-1279μM，最低檢測限為2μM。
　　（2）以中空碳球（HC）為模板，通過水熱反應(yīng)制備前驅(qū)體Ni(OH)2/HC,在高純氮氣中煅燒樣品獲得NiO/HC微球。葡萄糖傳感性能測試表明：雙層NiO/HC具有較好的電化學(xué)性能，其靈敏度為74.52 mA mM-1 cm-2，線性響應(yīng)范圍為8-

3、1670μM。相比較雙層NiO/C而言，雙層NiO/HC葡萄糖傳感器的電流響應(yīng)值增大且靈敏度提高。
　　（3）以碳球為模板，運用水熱法制備前驅(qū)體Ni(OH)2/C，在不同的溫度下煅燒樣品獲得多級花狀結(jié)構(gòu)的氧化鎳中空微球。研究了煅燒溫度對其形貌結(jié)構(gòu)和葡萄糖傳感性能的影響。550℃下煅燒獲得的氧化鎳中空微球?qū)?yīng)的葡萄糖傳感器的靈敏度為288.87 mA mM-1 cm-2，線性響應(yīng)范圍為5-364μM；也可用于線性范圍為2.96-7.

4、46mM的葡萄糖檢測，相應(yīng)的靈敏度為37.82 mA mM-1 cm-2。
　?。?）采用層層組裝的方法將CuO沉積到碳球上，在隨后的煅燒過程中，以碳作為還原劑在前驅(qū)體CuO上進行原位自還原獲得Cu/Cu2O/C復(fù)合材料。最佳配比的Cu/Cu2O/C葡萄糖傳感器的靈敏度是63.9μA mM-1 cm-2，線性響應(yīng)范圍為10-690μM；也可用于線性范圍為1.19-3.69mM的葡萄糖檢測，相應(yīng)的靈敏度為22.62μA mM-1 c