基于碳納米管雜化材料無酶葡萄糖電化學(xué)傳感器的研究.pdf

1、近年來，基于過渡金屬(氧化物)及其合金納米材料的無酶葡萄糖電化學(xué)傳感器已成為研究熱點(diǎn)。其中，非貴重金屬納米材料(Cu、Ni)具有價(jià)格便宜、毒性低，以及對葡萄糖良好的電催化性能等優(yōu)勢，被認(rèn)為是制備無酶葡萄糖傳感器的最佳材料。碳納米管(CNTs)由于具有良好的電催化性能，較好的化學(xué)穩(wěn)定性，較強(qiáng)的導(dǎo)電性以及較高的機(jī)械強(qiáng)度，也常被用于修飾電極構(gòu)建電化學(xué)傳感器?；诖耍瑢NTs與具有電催化活性的非貴重金屬復(fù)合并用于葡萄糖的電化學(xué)檢測。本論文主要

2、從以下兩個(gè)方面展開研究：
　　(1)銅鎳/多壁碳納米管雜化材料(CuNi/fMWCNTs)的制備及其對葡萄糖的電催化氧化行為。首先在超聲條件下，將原始MWCNTs分散在全氟磺酸聚四氟乙烯共聚物(Nafion)溶液中，得到聚合物非共價(jià)修飾的碳納米管(fMWCNTs)。然后涂覆于玻碳電極(GCE)或氧化銦錫電極(ITO)表面，在一定條件下，電沉積CuNi于電極表面，得到銅鎳/碳納米管雜化材料(CuNi/fMWCNTs）。用掃描電鏡(S

3、EM)、X射線衍射(XRD)、原子吸收光譜(AAS)對其進(jìn)行表征。本論文還系統(tǒng)的研究了不同沉積電位、沉積溫度、沉積時(shí)間制備的雜化材料對葡萄糖電氧化行為的影響；探討了掃速、工作電位等對葡萄糖檢測的影響。在最佳條件下，葡萄糖的氧化電流與其濃度在0.1-5000μM范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，檢測限為2.5 nM。將此傳感器用于血清中葡萄糖的檢測，得到葡萄糖回收率在95.6-100.1％范圍內(nèi)。
　　(2)氧化鎳/單壁碳納米管雜化納米帶(N

4、iO/SWCNTs)的制備及其對葡萄糖的電催化氧化行為。將酸化的SWCNTs通過靜電作用吸附到課題組制備的Ni(SO4)0.3(OH)1.4納米帶表面，然后在氮?dú)夥諊逻M(jìn)行熱處理，得到NiO/SWCNTs雜化納米帶。用XRD、SEM、透射電鏡(TEM)對其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。然后將NiO/SWCNTs雜化納米帶修飾于GCE表面，系統(tǒng)的研究了熱處理溫度、NaOH底液濃度、掃速及工作電位對電化學(xué)檢測葡萄糖的影響。在最佳條件下，用計(jì)時(shí)安培法測