發(fā)布時間：2020-05-28 03:33

【摘要】：葡萄糖作為一種生物小分子,是活細(xì)胞重要的能量來源和新陳代謝的中間產(chǎn)物。人體血糖濃度必須長期控制在一定的范圍內(nèi)才能維持體內(nèi)各器官和組織的需要,血糖過高或過低都將會導(dǎo)致出現(xiàn)健康問題。目前,在許多國家中,糖尿病正迅速成為主要的健康問題,表現(xiàn)為標(biāo)志物血糖偏離正常濃度范圍(4.4-6.6 mM)。因此,建立一個可靠的血糖檢測方法對治療糖尿病至關(guān)重要。非酶葡萄糖電化學(xué)傳感器因其實時性便攜性低成本和高穩(wěn)定性而備受國內(nèi)外廣泛關(guān)注。目前為止,已有多種直接催化葡萄糖氧化的電化學(xué)傳感器研究報道。本文以氧化銅為殼,用凹面納米晶體為核構(gòu)建了三種高催化活性的的葡萄糖電化學(xué)傳感器。1基于MWCNT-Pt NCs@CuO納米復(fù)合功能材料修飾玻碳電極構(gòu)建了一種新型非酶電化學(xué)葡萄糖傳感器。采用原位沉積法制備了Pt NCs@CuO納米粒子,高指數(shù)星形Pt NCs體被CuO納米粒子包覆。通過掃描電子顯微鏡(SEM)能量色散X射線光譜(EDS)拉曼光譜傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)和電化學(xué)方法對所制備的Pt NCs@CuO進(jìn)行了表征。同時,利用循環(huán)伏安法和計時電流法技術(shù)對該傳感器進(jìn)行了評估。在最佳條件下,電壓為0.33 V時,該傳感器對葡萄糖氧化表現(xiàn)出最優(yōu)異的電催化性能。實驗結(jié)果表明,葡萄糖濃度在0.020-23mM范圍內(nèi)與電流成正相關(guān),且最低檢出限為0.14μM(S/N=3)。更重要的是,這種新型復(fù)合傳感器具有高的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。最后,MWCNT-Pt NCs@CuO被成功用于檢測人血清樣品中的葡萄糖濃度,且具有較高的回收率(97 102%)。2基于3D還原氧化石墨烯負(fù)載高指數(shù)Au NCs@CuO(RGO-Au NCs@CuO)材料構(gòu)建了一種新的電化學(xué)傳感器用于檢測葡萄糖含量。采用水熱一鍋合成法和靜電自組裝技術(shù)在室溫下簡易地合成了還原型氧化石墨烯負(fù)載型高指數(shù)凹面二十四面體Au NCs。通過掃描電子顯微鏡(SEM)透射電子顯微鏡(TEM)X射線粉末衍射(XRD)和X射線光電子能譜(XPS)等技術(shù)對RGO-Au NCs@CuO的形貌結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行了表征。利用循環(huán)伏安法(CV)和電化學(xué)阻抗譜(EIS)技術(shù)對其進(jìn)行了檢測。實驗數(shù)據(jù)表明,由于提高了活性比表面積和電導(dǎo)率,該材料對電催化葡萄糖顯著增強。在最佳實驗條件下,葡萄糖濃度在0.1μM至3 mM范圍內(nèi)與穩(wěn)態(tài)電流響應(yīng)成正相關(guān),且具有非常低的檢出限(30 nM)。該傳感器具有良好的選擇性和穩(wěn)定性,并成功應(yīng)用于血清中葡萄糖的檢測。3具有優(yōu)異結(jié)構(gòu)的過渡金屬氧化物的納米材料已被廣泛用于構(gòu)建電化學(xué)傳感器,但電導(dǎo)性相對較差將直接影響其性能。我們設(shè)計了一種新型的復(fù)合納米材料,還原氧化石墨烯-高活性凹面四面體鈀納米晶@氧化銅(RGO-Pd NCs@CuO),并成功地構(gòu)建了具有高催化活性的葡萄糖傳感器。通過掃描電子顯微鏡(SEM)透射電子顯微鏡(TEM)X射線粉末衍射(XRD)以及X射線光電子能譜(XPS)等技術(shù)對RGO-Pd NCs@CuO的形貌結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行了表征。實驗數(shù)據(jù)果表明,在最佳條件下,RGO-Pd NCs@CuO/GC電極對葡萄糖氧化具有優(yōu)異的電催化作用,且在0.001-3.1 mM范圍內(nèi)葡萄糖濃度與電流成正相關(guān),最低檢出限低至10 nM。該傳感器具有高的穩(wěn)定性和靈敏度,同時,在檢測實際樣品中獲得了令人滿意的實驗結(jié)果。
【圖文】：

第 1 章 緒論時納米材料可以放大電信號，因此經(jīng)常用做電極敏感材料。常用器的納米材料有貴金屬納米材料，，過渡金屬氧化物納米材料和碳看來，非酶傳感器表現(xiàn)出高的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性寬的線性范圍限。納米材料構(gòu)建葡萄糖傳感器主要有三方面的作用。一是直接化，如氧化銅，氧化鎳等納米材料。二是利用納米材料的小尺寸有更大的活性比表面積和高的表面能，主要材料為貴金屬納米材的宏觀隧道效應(yīng)使其具有促進(jìn)電子傳遞的能力，將該材料用做載性，主要材料為碳材料。金屬納米材料

MWCNT，DWNT和SWNT的結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB33;TP212.2

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本文編號：2684636