納米氫氧化銅修飾電極對葡萄糖傳感性能的研究
發(fā)布時間:2021-05-08 06:14
糖尿病是世界上導致死亡和殘疾最嚴重的疾病之一,而血糖濃度是糖尿病的重要指標。因此,精確監(jiān)測和嚴密控制血糖濃度對于正確診斷和治療糖尿病至關(guān)重要。傳統(tǒng)上,一般采用酶葡萄糖傳感器檢測血糖濃度,但由于其固有的缺陷,近年來基于無酶催化材料柔性便攜式葡萄糖傳感器受到了廣泛關(guān)注。在本文中,提出運用簡便電化學法制備了三維納米氫氧化銅復合物,并通過物性表征和電化學測試對其進行成分,結(jié)構(gòu)和葡萄糖傳感性能研究,進而探討了三維納米氫氧化銅復合材料優(yōu)異葡萄糖傳感性能的原因。本論文的研究內(nèi)容主要分為以下三個方面:(1)采用電沉積-去合金的方法制備了Au@Cu(OH)2納米復合物。通過物性表征發(fā)現(xiàn)納米復合材料是由金納米顆粒和氫氧化銅復合而成,并呈三維納米草結(jié)構(gòu)。此外,通過循環(huán)伏安法和計時電流法研究了基于此復合材料的電極對葡萄糖傳感性能。研究表明,該電極對葡萄糖顯現(xiàn)出了較好的傳感性能,其靈敏度高達1.67 m A cm-2 m M-1、檢測限低至29.3 n M、線性(動態(tài))范圍寬度為0.5 m M至9.0 m M。(2)運用簡單的三步法,即電沉積Ce...
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 電化學葡萄糖傳感器概述
1.2.1 電位傳感器
1.2.2 安培傳感器
1.2.3 電導傳感器
1.3 銅基材料對葡萄糖傳感的研究現(xiàn)狀
1.4 現(xiàn)有研究存在的不足
1.5 主要研究內(nèi)容與思路
1.5.1 主要研究內(nèi)容
1.5.2 研究技術(shù)路線
第二章 實驗材料與表征方法
2.1 實驗藥品與主要儀器
2.1.1 實驗藥品與材料
2.1.2 實驗儀器
2.2 物性表征方法
2.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.2 X射線能譜測試(EDS)
2.2.3 X射線衍射分析(XRD)
2.2.4 X射線光電子能譜分析(XPS)
2.3 電化學表征方法
2.3.1 循環(huán)伏安法(CV)
2.3.2 線性循環(huán)伏安法(LSV)
2.3.3 計時電流法(CA)
2.3.4 電化學阻抗譜(EIS)
2.4 本章小結(jié)
第三章 Au@Cu(OH)_2/NPC/Cu電極的制備及其對葡萄糖傳感性能研究
3.1 引言
3.2 電極的制備
3.2.1 基底前處理
3.2.2 電沉積CuSn合金
3.2.3 NPC/Cu電極制備
3.2.4 Cu(OH)_2/NPC/Cu電極制備條件優(yōu)化
3.2.5 Au@Cu(OH)_2/NPC/Cu電極制備
3.3 電極材料的物性表征
3.4 電極對葡萄糖的傳感性能研究
3.4.1 Au@Cu(OH)_2/NPC/Cu電極的電化學性能
3.4.2 CA測試條件優(yōu)化
3.4.3 靈敏度與檢測限
3.4.4 抗干擾性與穩(wěn)定性
3.4.5 人體血清測試
3.5 本章小結(jié)
第四章 CeO_2-Cu(OH)_2/Cu電極的制備及其對葡萄糖傳感性能研究
4.1 引言
4.2 電極制備
4.2.1 電沉積CeO_2-Cu Sn合金
4.2.2 CeO_2-NPC/Cu電極制備
4.2.3 CeO_2-Cu(OH)_2/Cu電極制備
4.3 電極材料的物性表征
4.4 電極對葡萄糖的催化性能研究
4.4.1 電極的催化過程分析
4.4.2 優(yōu)化測試條件
4.4.3 靈敏度、檢測限及抗干擾性
4.4.4 穩(wěn)定性
4.4.5 血清樣品測試
4.5 本章小結(jié)
第五章 柔性便攜式葡萄糖傳感器的集成化研究
5.1 引言
5.2 集成傳感器的制備
5.2.1 Cu/CFC電極的制備
5.2.2 Au@Cu(OH)_2/CFC電極的制備
5.2.3 Pt/CFC電極的制備
5.2.4 Ag/AgCl/CFC電極的制備
5.2.5 柔性傳感器的集成化研究
5.3 傳感器電極的物性表征
5.4 傳感器參比電極的可用性
5.5 傳感器對葡萄糖響應(yīng)性能研究
5.5.1 工作電極制作及其對葡萄糖的響應(yīng)特征分析
5.5.2 傳感器CA測試條件優(yōu)化
5.5.3 傳感性能研究
5.5.4 可靠性研究
5.5.5 實際樣品測試
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
研究展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號:3174828
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 電化學葡萄糖傳感器概述
1.2.1 電位傳感器
1.2.2 安培傳感器
1.2.3 電導傳感器
1.3 銅基材料對葡萄糖傳感的研究現(xiàn)狀
1.4 現(xiàn)有研究存在的不足
1.5 主要研究內(nèi)容與思路
1.5.1 主要研究內(nèi)容
1.5.2 研究技術(shù)路線
第二章 實驗材料與表征方法
2.1 實驗藥品與主要儀器
2.1.1 實驗藥品與材料
2.1.2 實驗儀器
2.2 物性表征方法
2.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.2 X射線能譜測試(EDS)
2.2.3 X射線衍射分析(XRD)
2.2.4 X射線光電子能譜分析(XPS)
2.3 電化學表征方法
2.3.1 循環(huán)伏安法(CV)
2.3.2 線性循環(huán)伏安法(LSV)
2.3.3 計時電流法(CA)
2.3.4 電化學阻抗譜(EIS)
2.4 本章小結(jié)
第三章 Au@Cu(OH)_2/NPC/Cu電極的制備及其對葡萄糖傳感性能研究
3.1 引言
3.2 電極的制備
3.2.1 基底前處理
3.2.2 電沉積CuSn合金
3.2.3 NPC/Cu電極制備
3.2.4 Cu(OH)_2/NPC/Cu電極制備條件優(yōu)化
3.2.5 Au@Cu(OH)_2/NPC/Cu電極制備
3.3 電極材料的物性表征
3.4 電極對葡萄糖的傳感性能研究
3.4.1 Au@Cu(OH)_2/NPC/Cu電極的電化學性能
3.4.2 CA測試條件優(yōu)化
3.4.3 靈敏度與檢測限
3.4.4 抗干擾性與穩(wěn)定性
3.4.5 人體血清測試
3.5 本章小結(jié)
第四章 CeO_2-Cu(OH)_2/Cu電極的制備及其對葡萄糖傳感性能研究
4.1 引言
4.2 電極制備
4.2.1 電沉積CeO_2-Cu Sn合金
4.2.2 CeO_2-NPC/Cu電極制備
4.2.3 CeO_2-Cu(OH)_2/Cu電極制備
4.3 電極材料的物性表征
4.4 電極對葡萄糖的催化性能研究
4.4.1 電極的催化過程分析
4.4.2 優(yōu)化測試條件
4.4.3 靈敏度、檢測限及抗干擾性
4.4.4 穩(wěn)定性
4.4.5 血清樣品測試
4.5 本章小結(jié)
第五章 柔性便攜式葡萄糖傳感器的集成化研究
5.1 引言
5.2 集成傳感器的制備
5.2.1 Cu/CFC電極的制備
5.2.2 Au@Cu(OH)_2/CFC電極的制備
5.2.3 Pt/CFC電極的制備
5.2.4 Ag/AgCl/CFC電極的制備
5.2.5 柔性傳感器的集成化研究
5.3 傳感器電極的物性表征
5.4 傳感器參比電極的可用性
5.5 傳感器對葡萄糖響應(yīng)性能研究
5.5.1 工作電極制作及其對葡萄糖的響應(yīng)特征分析
5.5.2 傳感器CA測試條件優(yōu)化
5.5.3 傳感性能研究
5.5.4 可靠性研究
5.5.5 實際樣品測試
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
研究展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
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本文編號:3174828
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