本文以Ni(OH)_2納米片陣列和ZnO納米棒陣列為犧牲模板,在其基礎(chǔ)之上制備雜化納米結(jié)構(gòu)并用于構(gòu)建電化學(xué)傳感器,首先利用NiO和Fe_2O_3之間的協(xié)同催化作用,提高了基于NiO/Fe_2O_3雜化納米結(jié)構(gòu)的葡萄糖電化學(xué)生物傳感器的綜合性能,同時利用酶化反應(yīng)中間產(chǎn)物H_2O_2為檢測對象,初步探索了在較低電位下檢測H_2O_2的ZnO/CeO_(2-x)雜化納米棒陣列和InP/Ni_2P納米片陣列,并對其電化學(xué)性能進行表征,以期獲得具有良好抗干擾能力的電化學(xué)傳感器的基體材料,主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:首先,通過水熱反應(yīng)在泡沫鎳上制備Ni(OH)_2納米片陣列,在Ni(OH)_2納米片陣列基礎(chǔ)上進行第二步水熱反應(yīng)結(jié)合熱處理工藝制備NiO/Fe_2O_3納米復(fù)合結(jié)構(gòu)。優(yōu)化水熱反應(yīng)過程中影響因素的參數(shù),獲得電化學(xué)性能最佳的NiO/Fe_2O_3納米復(fù)合結(jié)構(gòu),采用交聯(lián)法將葡萄糖氧化酶(GOx)負載于納米復(fù)合結(jié)構(gòu)表面,制備葡萄糖生物傳感器。由于NiO與Fe_2O_3之間的協(xié)同催化作用,基于NiO/Fe_2O_3納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的葡萄糖生物傳感器的靈敏度可達230.5μA·cm~(-2)·mM~(-1),表現(xiàn)出一定的選擇性,適用于針對糖尿病患者的葡萄糖檢測。其次,采用電沉積法制備ZnO納米棒陣列,在其基礎(chǔ)上通過水熱法并經(jīng)過氬氣氣氛退火處理,合成ZnO/CeO_(2-x)納米棒陣列,對其電化學(xué)性能進行表征。由于CeO_2中引入氧空位,形成Ce~(3+),從而使CeO_(2-x)表現(xiàn)出還原性,使ZnO/CeO_(2-x)納米棒陣列可以在-0.4 V工作電位下對H_2O_2表現(xiàn)出電催化活性(靈敏度為63.5μA·mM~(-1)·cm~(-2))和良好的選擇性。最后,采用制備好的Ni(OH)_2納米片陣列為基體通過后續(xù)磷化處理,制備InP/Ni_2P納米片陣列,并用于檢測H_2O_2,結(jié)果表明:InP/Ni_2P納米片陣列可在-0.4V電位下檢測H_2O_2,且靈敏度達到150.2μA·mM~(-1)·cm~(-2),可進一步通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化提高其對H_2O_2檢測的靈敏度,其可拓展為構(gòu)筑基于氧化酶的生物傳感器的基體材料。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB383.1;TP212.2
【部分圖文】：

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文以及靈敏度較低等缺點[22]。為了實現(xiàn)對 H2O2快速而精確的檢測，電化學(xué)其具有靈敏度高、選擇性好、響應(yīng)時間快、成本低等優(yōu)點，受到了研究泛的關(guān)注[23-26]。Song 等人[27]制備的基于花狀 CuO 納米結(jié)構(gòu)的無酶電化學(xué)器在 0.1 mol/L 的 NaOH 溶液中對 H2O2有明顯的催化作用，其對 H2O2的理如圖 1.1 所示，當 H2O2到達電極表面時被催化氧化為 OH-，而 CuO則被還原為 Cu1+，根據(jù)結(jié)果表明其靈敏度可達 88.4 μA·mM-1·cm-2，并且在l/L-40 mmol/L 之間具有良好的線性關(guān)系，檢測極限為 0.167 μM。

發(fā)生自發(fā)極化，該納米帶是理想的機電耦合材料，利用其壓種納米傳感器，具有非常重要的應(yīng)用價值。米材料的制備方法材料從出現(xiàn)之初到發(fā)展至今，對于不同的納米材料都有相適斷地推陳出新，向前發(fā)展。但總體上可以簡單地分為兩大類。其中物理法不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不生成新的物質(zhì)，通過改變行制備，主要有激光束法、爆炸法、惰性氣體蒸發(fā)法、嚴重金化法等。而化學(xué)法多以化學(xué)合成法為主，通常使用的方法劑熱合成法、電沉積法、化學(xué)還原法、模板法和微乳液法等學(xué)傳感領(lǐng)域的材料制備。水熱合成法和溶劑熱合成法法最早用于材料制備方面是在 1845 年，以硅酸為原料在水熱體，隨著材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在制備納米顆粒，無機薄膜熱法都得到了廣泛地應(yīng)用。

的化學(xué)穩(wěn)定性，貴金屬納米粒子由于具有粒徑小，比表面性的特點，被研究人員們廣泛地應(yīng)用于催化和傳感器領(lǐng)域-Hindle 等人[58]采用一步水熱法在 Ti 基底上合成了 Pt-Ir 納米Ir 之間的原子比，發(fā)現(xiàn) Pt-Ir (38%)的納米結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出最高的于 Pt-Ir (38%)納米結(jié)構(gòu)的無酶葡萄糖生物傳感器即使在干也能對葡萄糖表現(xiàn)出很強的電流響應(yīng)，并具有高的靈敏度感器在制藥和臨床檢測方面的應(yīng)用很有前景。人[59]所制備的疏水性 Ag-Au 納米顆粒利用 Ag 優(yōu)異的導(dǎo)電性使空白酶電極的靈敏度和穩(wěn)定性都得到了顯著提高。L合成了一種殼聚糖-葡萄糖氧化酶-金納米顆粒生物復(fù)合材，其結(jié)果如圖 1.3 所示，該生物復(fù)合材料可以在相當極端的值和溫度條件下）使葡萄糖氧化酶保持其生物活性，并且金酶具有極高的親和力，同時促進了過氧化氫在電極上的氧該葡萄糖生物傳感器的響應(yīng)時間較短，保持在 7 s 內(nèi)，線 mmol/L，且檢測極限可達 2.7 μmol/L，并且具有良好的穩(wěn)

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本文編號：2830887