Zn2+诱导棱柱状四氧化三钴的制备及在葡萄糖传感器中的应用

以硝酸钴、硝酸锌、尿素、氟化铵为原料,泡沫镍为基体,在水热法的基础上,利用两性金属的特点,通过引入Zn²⁺离子,并结合碱洗过程,在泡沫镍基体表面合成了高纯度独特的棱柱状Co₃O₄纳米团簇纤维。制备的Co₃O₄/Ni电极的形貌及成分通过扫描电子显微镜与X射线衍射进行了表征,电极的电化学性能利用循环伏安法与计时电流法测试,测试均在1mol/L KOH溶液中进行。结果表明:利用Zn²⁺诱导在泡沫镍表面制备的Co₃O₄呈现一种棱柱状纳米团簇纤维结构。这种结构的Co₃O₄纳米材料具有高的比表面积,在对葡萄糖检测过程中表现出优越的电化学性能,当其作为电极,表现出检测灵敏度高[23430μA/(mmol/L·cm²)],检出限低(1.547μmol/L)和线性检测范围宽(0~2.75mmol/L)的特点。抗干扰实验在+0.5Vvs.SCE进行,结果显示制备的Co₃O₄/Ni电极对葡萄糖具有优异的选择性。因此可应用于无酶葡萄糖传感器的电极材料来改善现有无酶葡萄糖传感器材料响应范围小,灵敏度低等问题。     

基于碲膜置换制备粗糙金电极的无酶葡萄糖 电化学传感器

高粗糙度薄层贵金属纳米结构的界面组装对研制高性能的电化学传感器具有重要意义。以玻碳电极(GCE)上电沉积锯齿状形貌的半导体碲(Te)膜为模板,再将其与HAuCl_4进行原电池置换反应,制备了条棒状的粗糙Au薄膜修饰电极(AuTe-R/GCE)。在碱性环境中采用循环伏安法研究了AuTe-R/GCE对葡萄糖的电催化氧化性能,并藉此构建了无酶葡萄糖电化学传感器。结果表明,与普通的镀金GCE(Aucon/GCE)和裸Au电极相比,AuTe-R/GCE对葡萄糖的电催化氧化活性更高;在最优条件下,采用恒电位计时安培法检测了葡萄糖浓度,AuTe-R/GCE对葡萄糖的线性检测范围(LDR)为0.01～2.00 mmol·L~(-1),灵敏度为3.8 mA·mmol~(-1)·cm~(-2),检测下限(LOD)为55 nmol·L~(-1);且该无酶葡萄糖电化学传感器抗干扰能力强,稳定性好。以半导体碲膜制备特定形貌与高粗糙度薄层纳米Au的方法具有简便、快捷和低成本等优点,有望在高活性纳米电催化剂的界面组装及其电化学性能研究中被广泛应用。     

基于Pt-Pb纳米花的无酶葡萄糖传感器性能研究

利用超声恒电流沉积法在金电极表面制备了Pt-Pb纳米花,并将其用于构建无酶葡萄糖传感器,采用阻抗谱、循环伏安和差分脉冲伏安法研究了其电化学性能。SEM结果表明,当沉积电流为10mA时,电极表面形成Pt-Pb纳米花结构。电化学测试结果表明,该电极对葡萄糖具有很好的电催化性能,在含有氯离子的溶液中不会失活。Pt-Pb纳米花电极构建的无酶传感器对葡萄糖的线性响应范围为0.5×10-3～22×10-3 mol/L,灵敏度为3.68mA·cm-2·(mol/L)-1,检测限为24×10-6 mol/L。此外,传感器具有良好的选择性、重复性和稳定性。     

水热法制备纳米片状氧化镍及其对葡萄糖的电化学检测

以聚乙二醇为表面活性剂,采用水热法制备纳米片状Ni O,并用于电化学检测葡萄糖。通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分别对所得产物的结构和形貌进行表征。TEM结果表明,所得产物为超薄片状结构Ni O,其大小在50nm左右。采用循环伏安法(CV)研究纳米片状Ni O修饰电极在Na OH溶液中的电化学行为。结果表明,该电极对葡萄糖具有良好的电催化氧化性能,它对葡萄糖响应的线性范围为2.58×10-6~7.71×10-3mol/L,检出限为0.5μmol/L(S/N=3)。     

米粒状氧化铜化学修饰电极的制备及其对葡萄糖的检测

采用水热合成法与原位分解法相结合, 在不使用软模板和强碱条件下制备得到了米粒状氧化铜(CuO)。将得到的CuO材料与Nafion溶液混合, 制作成化学修饰电极(CME), 开展葡萄糖的无酶检测。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别对所制备的材料和电极的结构、形貌进行表征、分析。采用线性扫描伏安法、循环伏安法、安培响应和交流阻抗技术对所制备电极进行电化学性能测试。研究结果表明: 所制备的CuO形貌在微观下酷似米粒, 长度为0.5~ 1.0 μm, 直径为250~320 nm。当CuO修饰量为0.35 mg (电极表面积为0.22 cm²)时, 修饰电极对葡萄糖具有较好的电化学检测性能。在0.0357~2.361 mmol/L浓度范围内存在良好的线性关系, 其线性方程为: I_pa(mA)= -0.00187+0.05239c (mmol/L), R²=0.998。检出限为 0.0647 μmol/L, 灵敏度为950.36 μA·L/(mmol·cm²), 且具有良好的选择性和可靠性。     

分级氢氧化铟材料的合成及其尿酸电化学敏感特性研究

在不添加高分子表面活性剂的条件下,采用一种简单的水热合成方法制备出In(OH)_3纳米材料,并应用于尿酸的非酶电化学检测。X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)显示,样品具有较好结晶性和均匀的分级三维花状结构。实验发现,该材料在氢氧化钠溶液体系中对尿酸表现出良好的电催化活性,且相比于In_2O_3具有更好的电极稳定性。基于该材料修饰的电极对尿酸的检测极限为75nmol/L(S/N=3),线性检测范围上限为4.969×10~(-4) mol/L,灵敏度高达301.3μA·mmol/L·cm~2,具有良好的选择性。     

铜纳米颗粒修饰柔性石墨构建无酶葡萄糖传感器（英文）

柔性石墨片(FGS)具备优良的导电性与柔韧性,可作为葡萄糖传感器的自支撑载体,解决由于使用黏结剂降低传感器性能的问题。本文采用水热法,使用抗坏血酸还原硫酸铜,在FGS上复合铜纳米颗粒构建Cu/FGS自支撑无酶葡萄糖传感器,在线性范围0.1～3.4 mmol/L内具有较高的灵敏度7 254.1μA·mM~(-1)·cm~(-2)(R~2=0.996 1),较低的检测限1.05μmol/L;在线性范围3.4～5.6 mmol/L灵敏度为3 804.5μA·mM~(-1)·cm~(-2)(R~2=0.9995)。此外,该电极还有较好的抗干扰性、重复性及稳定性。     

利用纳米材料制备葡萄糖传感器的研究进展

纳米材料由于具有大的比表面积、良好的生物兼容性等优点,在葡萄糖传感器领域得到了广泛应用。综述了不同纳米材料在制备电化学葡萄糖生物传感器领域中应用的研究进展。探讨了该研究领域存在的问题,并展望纳米材料在制备电化学葡萄糖生物传感器中未来发展趋势。     

基于花状MoS2微米材料的葡萄糖生物传感器的制备及其性能研究

本研究采用水热法制备了花状MoS₂微米材料, 将其作为电极构建葡萄糖生物传感器, 并研究了相关性能。结果表明: 水热法制备的MoS₂呈花状, 具有较好的结晶质量, 尺寸约为3.6 μm, 比表面积约为9.646 m²/g; MoS₂电极具有优良的电催化活性, 且电阻抗较小, 使得传感器对葡萄糖具有较好的响应。葡萄糖检测结果表明, 该传感器在0~20 mmol/L范围内, 氧化峰电流与葡萄糖浓度呈良好的线性关系, 相关系数(R)为0.9653, 灵敏度为262 μA•L/mmol。     

基于碳纳米管无纺布的葡萄糖氧化酶生物传感器

以化学气相沉积法直接合成的碳纳米管无纺布作为电极材料,采用简单的包埋法,通过葡萄糖氧化酶和聚乙烯醇的水溶液固定葡萄糖氧化酶制备生物传感器。利用SEM、TEM和BET表征碳纳米管无纺布的内部形貌及孔径分布;利用双电测四探针测试仪和万用表测定碳纳米管无纺布的导电性能;利用拉伸仪测试碳纳米管无纺布的力学性能;利用电化学工作站测定生物传感器的电化学行为及电流响应信号。结果显示传感器的响应电流随葡萄糖浓度的增加呈线性变化,线性范围为2.5 mmol/L~30 mmol/L,检出限为2.5 mmol/L,响应时间约10 s,经硝酸处理可进一步提高传感器的响应电流。基于碳纳米管无纺布的葡萄糖氧化酶生物传感器可实现对葡萄糖的有效检测。     

氧化镍/镍/碳微球原位制备及葡萄糖传感性能

以葡萄糖、六水合氯化镍和尿素为原料, 通过水热反应一步制备前驱体Ni(OH)₂/C, 在高纯度氮气中煅烧获得NiO/Ni/C微球三元复合材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光谱(EDS)和拉曼(Raman)等手段, 分析NiO/Ni/C微球三元复合材料的形貌结构以及物相组成。结果表明: NiO/Ni/C微球为珊瑚花状结构, 直径约1.7 μm, Ni、NiO呈立方相。通过循环伏安法和计时电流法研究了NiO/Ni/C微球三元复合材料的电化学行为及葡萄糖传感性能。当Ni/NiO摩尔比为0.19时, 形成的NiO/Ni/C三元复合微球具有优异的葡萄糖传感性能, 其灵敏度为241.09 μA·mmol/(L·cm²), 线性响应范围为10 μmol/L~5.05 mmol/L, 最低检测限位10 μmol/L。该传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强以及稳定性好等特点。     

基于碳纳米材料的肾上腺素电化学传感器研究进展

肾上腺素(AD)作为一种神经递质在人体内扮演重要角色,其含量的高低直接影响人体身体健康,因此对AD进行快速检测具有重要的实际意义。其检测方法中电化学方法具有灵敏度高、检测速度快、操作简便的优点,因而构建性能优异的肾上腺素电化学传感器成为研究热点。为提高传感器的电化学性能,碳纳米材料被采纳作为修饰传感器的新型材料而广泛应用,取得了检测限低、灵敏度高并有希望应用于临床检测的巨大进步。本文从碳点、石墨烯、碳纳米颗粒等碳纳米材料出发,分析AD在电极表面的电氧化还原机制,对近年来基于碳纳米材料的肾上腺素电化学传感器制备方法及检测结果进行分类统计,并对今后的检测提出展望,以期获得更有效的肾上腺素电化学传感器。     

非酶纳米电化学传感器用于有机磷农药残留物 检测综述

近年来,非酶纳米电化学传感器检测有机磷农药的研究受到广泛关注。非酶纳米电化学传感器具有检测成本低、操作方便、灵敏度高、响应快速等优点。碳纳米材料、纳米金属颗粒、纳米金属氧化物和纳米导电聚合物及其复合材料的出现,大大提高了有机磷农药电化学传感器的性能。随着纳米技术的出现,在合成纳米材料用于分析物特异性检测方面取得了进展,这些材料可用于构建高特异性、强选择性和经济有效的电化学传感器,以取代其他分析技术。鉴于各类纳米材料新结构的重要性,对非酶纳米电化学传感器领域的最新研究进展进行综述,并重点介绍纳米复合材料在有机磷农药检测中的应用。     

基于过渡金属氧化物纳米材料的无酶葡萄糖传感器研究进展

近几十年葡萄糖传感器的发展取得了巨大进展,如今已经进入无酶葡萄糖传感器的发展阶段。介绍了无酶葡萄糖传感器的机理,综述了过渡金属氧化物纳米材料NiO、CuO、Co3O4、ZnO等在无酶葡萄糖传感器方面的研究进展,并对无酶葡萄糖传感器的发展趋势进行了展望。     

三维过渡金属材料在非酶葡萄糖电化学传感器中的研究进展

非酶电化学传感器因其灵敏度高、稳定性强、价格低廉等优点受到广泛关注,将非酶电化学传感器应用于葡萄糖浓度的检测对于医疗健康具有重要的意义.三维过渡金属电极材料具有独特的网络结构,能够提供足够的催化活性位点和扩散通道,确保了电极的灵敏度和稳定性.综述了常见三维过渡金属电极的类型、特点及其在非酶葡萄糖电化学传感器中的应用.最...     

水热法制备镍负载硫磷双掺杂石墨烯电极及其电催化析氢性能研究

设计一种高活性、高稳定性的非贵金属基催化剂,对电催化析氢的应用具有重要意义.以硫酸和植酸为硫磷掺杂剂,采用水热法合成了硫磷共掺杂石墨烯(SPG);随后,采用简单的醇热法制备了直接生长在SPG上的Ni基纳米材料(Ni/SPG).制备的Ni/SPG电催化剂表现出杰出的析氢性能,其阻抗极低(0.48Ω),电化学活性表面积极好...     

基于氧化铜/碳基复合材料电化学传感器检测亚硝酸根

为改善氧化铜(CuO)传感器的灵敏度,以氮苯基甘氨酸(NAN)、氧化石墨烯(GO)为原材料,在磷酸缓冲液支持的电解质溶液中,通过电化学聚合法在玻碳电极上制备出碳基复合材料(rGO/NPAN),并以其为支撑材料,采用循环伏安法将氧化铜与之复合最终形成氧化铜/石墨烯/N取代羧基聚苯胺(CuO/rGO/NPAN)电化学传感器。N取代羧基聚苯胺的强吸附性、及石墨烯的大比表面积、高导电性有利于氧化铜的均匀分布。利用扫描电镜(SEM)对CuO/rGO/NPAN传感器的形貌进行表征,讨论了pH值、扫描速率等因素对电化学活性和电催化活性的影响,采用循环伏安发、计时电位法、交流阻抗法对该传感器的电化学性能进行研究,并对其电化学机理进行探讨。结果表明,该修饰电极具有低的检测电位、高的电化学响应及良好的稳定性,检测亚硝酸根的浓度范围为(0.5×10-6)～(7.4×10-3)mol/L与(7.4×10-3)～(22.9×10-3)mol/L。灵敏度为32.317μA/(mmol·L),检测下限低至0.15μmol/L(S/N=3)。将此传感器用于实际应用,回收率在99.9%～112%之间。     

酶-二维MXene复合材料的制备及其电化学检测H2O2的应用

本研究合成了具有垂直栅栏结构的二维MXene材料, 与辣根过氧化物酶进行固定, 构筑了过氧化氢电化学酶传感器。合成的MXene纳米栅栏具有大的比表面积, 优良的电子传导特性和在水溶液中的良好分散特性; 固定化在酶电极上的辣根过氧化物酶分子表现出了优良的过氧化氢催化效果。结果表明HRP@MXene/chitosan/GCE酶电化学传感器在过氧化氢浓度为5~1650 μmol/L范围内表现出很好的线性关系, 最低检测限为0.74 μmol/L, 且具有很好的操作稳定性, 该生物传感器被成功地应用于固态与液态食品中过氧化氢残留检测。     

复合材料应用于无酶电化学生物传感器的研究进展

综述了近年来各种新型复合材料在无酶电化学生物传感器应用方面的研究与进展。重点介绍和归纳了离子液体、纳米材料(金属及其金属氧化物纳米材料、碳纳米材料、钙钛矿纳米材料)的研究现状及其在无酶电化学生物传感器上的应用,并对复合材料实际应用于无酶电化学生物传感器方面的未来发展及所存在的问题做了展望。     

基于溶胶-凝胶技术结合多壁纳米碳管化学修饰电极的方法制备高灵敏葡萄糖生物传感器的研究

基于多壁纳米碳管修饰铂电极与二氧化硅溶胶-凝胶(sol-gel)固定化酶相结合的技术制备了葡萄糖氧化酶传感器,充分利用了溶胶-凝胶固定化酶稳定的优点和纳米碳管的高灵敏电催化作用,优化了该酶传感器的制备过程,提高了传感器的电流响应和反应线性.结果表明,sol-gel构建的优化条件是:H2O:TEOS为2.5～3.5,TritonX-100浓度为5%,pH值为5.5.在本实验条件下,多壁纳米碳管的最适固定量为5μl(0.25g/L),溶胶-凝胶与酶的优化体积比为3:2.工作电位 0.55V、pH 6.5、25℃为制备传感器的最适工作条件.该传感器对葡萄糖在0.5～6 mmol/L呈线性响应,响应时间为20 s,检出限为0.05mmol/L,45天时的响应值仍保持90%.