【摘要】：血糖監(jiān)測可以更好的掌控糖尿病患者的病情變化,用可靠的方法檢測血清中葡萄糖含量對于臨床醫(yī)學來說是十分重要的。盡管電化學酶葡萄糖傳感器具有高的靈敏性和好的選擇性,但是這些傳感器往往需要價格昂貴的酶,同時酶固定困難且不穩(wěn)定,因此開發(fā)無酶葡萄糖傳感器具有重要的應用前景。隨著納米技術的發(fā)展,越來越多的金屬及其化合物納米材料應用于無酶葡萄糖傳感器的研究。Co_3O_4就是其中之一,盡管Co來源豐富,安全低毒,但Co_3O_4導電性較差,大部分的Co_3O_4納米材料仍需聚合物交聯(lián)劑進行電極表面的固定,這在一定程度上會遮蔽部分活性位點,致使其催化活性降低。研究發(fā)現(xiàn),過渡金屬離子可交換Co~(2+)(Co_2)~(3+)O_4中的Co~(2+)制備出雙金屬氧化物,雙金屬組成的氧化物由于金屬離子間的協(xié)同作用利于電子的傳遞,因而相比于單組分金屬氧化物來說表現(xiàn)出更優(yōu)越的導電性和更高的電化學活性。本論文結合雙金屬氧化物和3D納米陣列自支撐電極的優(yōu)點,構建雙金屬氧化物納米陣列電極,并用于無酶葡萄糖傳感的研究。本論文主要研究內(nèi)容如下:(1)通過水熱法合成及在氮氣下煅燒制備出生長在碳布上的Cu Co_2O_4納米線陣列(CuCo_2O_4 NWAs/CC),構建成為一種無粘合劑的3D無酶葡萄糖傳感器。Cu Co_2O_4 NWAs/CC在堿性條件下對葡萄糖進行測試顯示了高的催化性能,該傳感器的線性范圍1μM-0.93 mM,檢出限是0.5μM(S/N=3),靈敏度是3.93 mA m M~(-1)cm~(-2)。Cu Co_2O_4 NWAs/CC對葡萄糖的檢測有良好的抗干擾性和重復性。(2)經(jīng)過水熱和煅燒兩步法制得自支撐的多孔Ni Co_2O_4納米陣列電極。多孔結構和雙金屬的組成以及開放式三維電極等特點使得該電極具有更大的有效表面積、更優(yōu)異的導電性、更多可接近的活性位點。因此該傳感器對葡萄糖氧化展現(xiàn)高的催化活性。該傳感器靈敏度為4.12 mA mM~(-1) cm~(-2),檢測范圍1μΜ-0.63 mM,檢出限是0.5μM(S/N=3)。此外該傳感器展現(xiàn)了優(yōu)異的選擇性和穩(wěn)定性,可用于測定人類血清樣品中的葡萄糖含量。(3)采用水熱合成和煅燒制備出三維多孔ZnCo_2O_4 NWAs/CC材料。由于多孔結構和雙金屬的組成,ZnCo_2O_4 NWAs/CC具有更大的有效表面積和更多暴露的活性位點,對無酶葡萄糖傳感具有很高的催化活性。多孔ZnCo_2O_4 NWAs/CC的靈敏度為3.44 m A m M~(-1) cm~(-2),檢測范圍5μM-0.78 mM,檢出限是3μM(S/N=3),且該材料具有良好的選擇性和穩(wěn)定性。
【圖文】：

)和三維的(3D)空間結構進行組裝排列，形成即為納米級結構材料，一般是指結構單元的料因尺寸很小會具有一定的獨特性，表現(xiàn)出有明顯的變化[52]。納米材料相比于整塊物質(zhì)同時也可以暴露更多的活性位點，從而接觸高在催化氧化過程中的反應速率[51, 53]。納米供了新的機遇和啟示。無酶電化學傳感中展示出了優(yōu)異的性能。Kur通過逐層電沉積金納米粒子作為無酶葡萄糖米顆粒的金電極和裸的金電極對葡萄糖氧化的金電極具有更好的催化活性，其最低檢出

學位論文 效應。該傳感器的線性范圍 1 μM-2mM，其靈敏度的通過模板聚合法合成了鎳納米線陣列（圖 1.2）作展現(xiàn)了 5.0×10 7至 7.0×10 3M 的線性范圍，1043 μAM 的最低檢出限。制備了在泡沫 Ni 生長了 NiO 納米結構的分級結構作提高了導電率，展現(xiàn)了對葡萄糖的催化性能，0.018 的檢出限，和 395 μAmM 1的靈敏度。Zhang 等[63，分層孔隙度可以提高電解質(zhì)和離子之間在多孔通有催化活性的，其靈敏度是 4.49 mAmM 1cm 2，檢出
【學位授予單位】：重慶師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB383.1;TP212.2

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 王夢杰;郭文輝;羅維蕓;蔡寒青;;中老年2型糖尿病合并骨質(zhì)疏松患者血清25(OH)D3水平[J];中國老年學雜志;2016年08期

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1 呂娜;氧化銅基復合納米材料的制備及其無酶葡萄糖傳感性質(zhì)研究[D];東北師范大學;2016年

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3 梁雅榮;Co_3O_4基電極材料及其超電容性能研究[D];西北師范大學;2016年

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本文編號：2613962