糖尿病是一個世界性的公眾健康問題,成千上萬的糖尿病患者需每天檢測血糖,葡萄糖也就成了最常見的分析物。因此,進行可靠、密切的血糖檢測與糖尿病的診斷及治療密不可分,所以葡萄糖的檢測具有重要的臨床意義。時至今日,應用非酶葡萄糖傳感器檢測葡萄糖的研究仍是關注焦點。納米材料具有的獨特性可以滿足非酶葡萄糖傳感器對于檢測精簡化、迅捷化等方面的要求。納米材料由于制備工藝的不斷進步、表征方式的不斷改進以及與其他學科的融合,在非酶葡萄糖傳感器領域應用越來越廣泛。本論文在綜述納米材料在非酶葡萄糖傳感器中應用的基礎上,較為系統(tǒng)地研究了水熱法制備氧化鎳基納米材料,包括NiO/Ni/C微球、3D-NiCo_2O_4分層微球和NiCo_2O_4/C微球,并對制備的氧化鎳基納米結構材料的葡萄糖傳感性能進行了研究。取得的研究成果如下:(1)首先通過水熱反應制備了前驅體Ni(OH)2/C,然后在高純度氮氣中煅燒前驅體獲得NiO/Ni/C微球三元復合材料。探討了NiO/Ni/C微球三元復合材料的形貌結構以及物相組成與電化學性能之間的關系。結果表明NiO/Ni/C微球為珊瑚花狀結構,直徑約1.7μm,Ni、NiO呈立方相。與NiO/C相比,當Ni/NiO摩爾比為0.19時,形成的NiO/Ni/C三元復合微球具有優(yōu)異的葡萄糖傳感性能,其靈敏度為241.09μA·m M-1·cm-2,線性響應范圍為10μM~5.05mM,最低檢測限位10μM。(2)運用水熱法首先制備Ni和Co的前驅體,然后再通過在煅燒過程中控制溫度獲得3D-NiCo_2O_4分層微球。制備出的3D-NiCo_2O_4分層微球被用于非酶葡萄糖傳感材料。將不同煅燒溫度獲得的NiCo_2O_4分層微球進行分析對比。發(fā)現(xiàn)300℃制備的NiCo_2O_4分層微球電化學活性最好。結果顯示3D-NiCo_2O_4分層微球由平均直徑為約50nm和長度約為1~1.5μm緊密相連的納米線組成,納米線實際上是由具有直徑小于10nm的許多納米顆粒構成。計時電流反應在10~10480μM的濃度范圍內呈線性,靈敏度為430.86μA·mM-1·cm-2。與純的NiO微球相比,3D-NiCo_2O_4分層微球對于葡萄糖的電流響應值增大且靈敏度提高,顯示出優(yōu)異的電化學活性。(3)以碳球為模板,運用水熱法制備NiCo_2O_4的前驅體與碳的復合物質,通過煅燒獲得NiCo_2O_4/C微球。采用SEM、XRD技術手段分析了NiCo_2O_4/C微球的形貌以及物相組成。結果表明NiCo_2O_4/C微球直徑約6.2μm,且微球由直徑為50nm的納米線構成。用循環(huán)伏安法和計時電流法測試Ni Co2O4/C微球的電化學行為及葡萄糖傳感器性能,結果表明NiCo_2O_4/C微球具有較好的電化學活性,其靈敏度為544.75μA·m M-1·cm-2,線性響應范圍為10~8620μM。
【學位單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：R587.1;TB383.1;O657.1
【部分圖文】：

生物傳感器原理示意圖

圖 1.2 三代酶類葡萄糖傳感器示意圖去的數(shù)十年中，人們通過許多實驗以減少酶葡萄糖傳感器的缺的困擾是其穩(wěn)定性與重復性不易控制并解決[27-28]。GOx 相對于e

圖 1.3 合成 Co-TCPP/ MWCNTs@ Co-MOFs 納米材料示意圖及其葡萄糖傳感器胡一平等人[30]制備了新型復合材料 Co-TCPP/MWCNTs@Co-MOFs，并將該用于葡萄糖檢測，如圖 1.3 所示。該材料是通過將多壁碳納米管(MWCNTs)金屬有機框架(Co-MOFs)中，并利用金屬卟啉(Co-TCPP)在生物體內的生理
【參考文獻】

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本文編號：2838481