基于納米材料修飾的電化學傳感器的研究.pdf

1、定量檢測和分析葡萄糖及H2O2的濃度在醫學、藥物學、食品衛生以及工業生產等眾多領域具有很重要的應用。目前對葡萄糖和H2O2的定量測定采用酶生物傳感器，其具有高的選擇性與靈敏度，但是其檢測結果易受酶自身的特點和酶固定化技術的影響。利用無機納米材料修飾電極制備的無酶傳感器具有檢測時間短、費用低廉、電極可重復使用的優點，其研究在近年來受到廣泛的關注。本論文制備不同結構的銅及其氧化物納米材料，并將其修飾在玻碳電極上構建了無酶電化學生物傳感器，實

2、現了葡萄糖和H2O2在電極上的直接氧化，具有一定的應用前景。主要工作及取得的研究結果如下:
　　1.采用液相化學還原法制備超細Cu粉末，系統研究了制備條件對產物尺寸以及形貌的影響。實驗結果表明反應只能在酸性條件下進行，且溶液pH值越小，產物尺寸越小，形貌由球狀變得不規則;提高溫度有利于反應的發生;表面活性劑PVP K-30在本實驗范圍內對產物的尺寸和形貌影響不大。電化學研究表明此材料修飾的電極對H2O2具有較好的電化學催化能力，但

3、是在電極反應過程中易被氧化。
　　2.采用射頻感應耦合等離子體氧化技術對純Cu粉末進行氧化處理，XRD檢測證明氧化后產物中含有少量Cu2O?；诖瞬牧闲揎椀碾姌O的電化學行為表明，該修飾電極檢測雙氧水的能力與制備的銅粉相似。
　　3.以DMF為反應溶劑，利用NaBH4還原CuSO4制備出尺寸均勻的Cu2O顆粒，尺寸約為200 nm，具有多層級自組裝結構和良好的結晶度;產物比表面積為13.1 m2/g。電化學研究表明采用此材料制

4、備的Cu2O/Nafion/GC傳感器具有很好的電化學催化能力，對H2O2的檢測極限、靈敏度和電流響應時間分別是0.0039μM、3.693 A M-1和小于0.5s;對葡萄糖的檢測極限和電流響應時間分別47.2μM和小于4s，線性范圍為50μM-1.1 mM。
　　4.利用Benidict試劑制備Cu2O顆粒:SEM圖像表明產物為微米顆粒，隨著反應時間的延長其尺寸增加，形貌由立方體先變為凹多面體，再變為凸多面體。電化學研究表明采