微波辅助法制备氢氧化镍-石墨烯纳米复合结构及在葡萄糖检测中的应用

采用微波辅助合成法制备了氢氧化镍-石墨烯[Ni(OH)_2-graphene]纳米复合结构,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、电子能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)及电化学阻抗谱(EIS)对其结构和性质进行了表征.电化学实验结果表明,与单独的Ni(OH)_2相比,Ni(OH)_2-graphene纳米复合结构对葡萄糖氧化反应表现出更高的电催化活性;同时,据此构建的无酶葡萄糖传感器具有良好的性能,检测线性范围为10μmol/L~7.5 mmol/L,灵敏度为174.7μA·cm~(-2)·mmol·L~(-1),检出限为2.0μmol/L(S/N=3),且该传感器具有良好的稳定性和选择性,可用于实际样品检测.     

脉冲恒电位一步法制备聚3,4-乙烯二氧噻吩石墨烯复合材料构建无酶葡萄糖传感器

本研究利用石墨烯(rGO)与3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)单体芳香环之间的π-π*相互作用和氢键作用,采用脉冲恒电位一步法制备了聚3,4-乙烯二氧噻吩石墨烯(PEDOT-rGO)复合膜,将纳米镍(NiNPs)电沉积在此复合膜(PEDOT-rGO)表面,制备了NiNPs/PEDOT-rGO修饰玻碳电极(NiNPs/PEDOT-rGO/GCE),研究了此修饰电极对葡萄糖的电催化氧化性能.实验结果表明,此NiNPs/PEDOT-rGO/GCE可以作为无酶传感器实现对葡萄糖的检测.本方法稳定性高,选择性好,线性范围宽(2μmol/L~58 mmol/L),检出限低至0.7μmol/L,可以用于对葡萄糖的快速、灵敏检测.     

纳米金-还原氧化石墨烯修饰葡萄糖氧化酶传感器的制备及其电流法检测饮料中的葡萄糖

利用纳米金(Au NPs)与还原氧化石墨烯(rGO)复合纳米材料制备了葡萄糖氧化酶生物传感器并用于饮料中葡萄糖含量的检测。将壳聚糖作为还原剂及稳定剂,通过一步法合成了Au NPs-rGO复合材料,并通过物理吸附固定葡萄糖氧化酶(GOx)来制作GOx生物传感器。该传感器在磷酸盐缓冲溶液(0.1 mol/L,p H6.0)中,-0.45 V(vs.Ag/Ag Cl)电位下电流法检测葡萄糖含量,线性检测范围为0.01~0.88 mmol/L,灵敏度为22.54μA·mmol-1·L·cm-2,检出限为1.01μmol/L,且表观米氏常数为0.497 mmol/L。该传感器用于多种饮料中葡萄糖含量的直接检测,结果满意。     

基于Nafion/碳纳米粒子修饰的葡萄糖传感器

采用滴涂法制备了Nafion/碳纳米粒子复合物修饰玻碳电极,该电极对H2O2具有良好的电催化氧化性能。还利用滴涂法制备了Nafion/碳纳米粒子复合物包裹的葡萄糖酶电化学生物传感器,该生物传感器对葡萄糖有着良好的电催化作用。应用该传感器对葡萄糖进行了检测,检测线性范围为2.0×10-6～6.0×10-3mol/L,检出限为1.6×10-6mol/L(S/N=3),实验结果表明该传感器具有良好的稳定性、重现性和抗干扰能力。对小鼠血清样品中的葡萄糖进行检测,结果令人满意。     

电沉积Cu_2O在无酶葡萄糖传感器中的应用

采用电化学沉积法在玻碳电极表面制备了Cu_2O,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对Cu_2O的微观结构和表面形貌进行了表征,通过循环伏安法和计时电流法研究了Cu_2O对葡萄糖的电催化氧化性能。结果表明:该修饰电极对葡萄糖有良好催化作用,葡萄糖检测的线性范围为5.0μmol/L~6.23mmol/L,检测限(S/N=3)为0.4μmol/L。该传感器制备简单,稳定性和重复性好,可用于实际样品的测定。     

基于银纳米粒子/氧化石墨烯复合薄膜制备TNP电化学传感器

利用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),以葡萄糖为还原剂直接在GO表面沉积银纳米粒子(AgNPs)得到性能稳定的AgNPs/GO纳米复合材料;基于该纳米复合材料修饰电极构建了一种新型的2,4,6-三硝基苯酚(TNP)电化学传感器。采用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)和交流阻抗(EIS)等多种方法对纳米复合薄膜进行了表征;并研究了TNP在复合薄膜修饰电极上的电化学行为和动力学性质。结果表明,AgNPs/GO对TNP有较强的电催化活性,在复合薄膜修饰电极出现一灵敏的氧化峰和3个还原峰;利用氧化峰可对TNP进行定量分析。同时整个电极过程明显不可逆,电极反应受到吸附步骤控制;复合膜电极表面覆盖度为5.617×10-8mol.cm-2,在所研究电位下的速率常数为9.745×10-5cm.s-1。在pH 6.8的磷酸缓冲液中,当富集电位为-0.70 V,富集时间为60 s;TNP氧化峰电流与其浓度在5.0×10-9~1.0×10-7mol.L-1范围内成良好线性关系,相关系数为0.995 8,检出限可达1.0×10-9mol.L-1。所制备的电化学传感器稳定性和选择性较好;用于实际水样中TNP的现场快速检测,加标回收率在97.6%~103.9%之间。     

非图案化法制备柔性连续葡萄糖监测传感器

以聚多巴胺作为前驱体,在聚酰亚胺薄膜表面化学沉积一层牢固致密的金层,以该镀金薄膜两面的金层作为基体电极,在其中一面镀铂黑作为参比-对电极,在另一面依次电沉积铂黑层、电泳形成Nafion/碳纳米管网络层、电吸引形成葡萄糖氧化酶层构成工作电极,并整体涂覆聚氨酯外膜,制备了一种柔性葡萄糖传感器.考察了此传感器对葡萄糖的检测性能,以及各层表面形态结构对传感器性能的影响.传感器在0.3V的工作电位下对葡萄糖的线性响应范围是2.0 ～ 32.0 mmol/L,响应灵敏度为25 μA· (mmol/L)-1·cm-2,检出限为0.05 mmol/L (S/N=3),且传感器有良好的长期稳定性和抗干扰性,可用于皮下连续血糖监测.     

交联镍纳米片修饰电极用于无酶葡萄糖传感器

以滴涂法在玻碳电极表面修饰一层阳离子交换聚合物Nafion膜,通过离子交换将Ni2+固定于电极表面,进一步电化学沉积得到相互交联的Ni纳米片。Ni纳米片修饰电极能催化葡萄糖的电化学氧化,可用于无酶葡萄糖传感器的构建。在0.60 V恒电位条件下,Ni纳米片修饰电极的氧化峰电流随葡萄糖浓度的增大而增大,其线性响应浓度范围为0.02~3.85 mmol/L。传感器的检测灵敏度为150.6μA(mmol/L)-1·cm-2,检出限为5μmol/L,响应时间为5 s。传感器应用于葡萄糖注射液的检测,加标回收率为90.0%。     

基于纳米复合材料/壳聚糖膜的葡萄糖生物传感器研究

采用纳米普鲁士蓝/金纳米粒子/壳聚糖(nano-PB/AuNPs/Chit)复合膜固定葡萄糖氧化酶(GOD)构建新型葡萄糖生物传感器。通过电化学阻抗谱以及电流-时间曲线法(I-t)研究了传感器的电化学特性。结果表明,传感器在葡萄糖浓度为0.01～1.0 mmol/L范围内呈线性,响应灵敏度为68.15μA.(mmol/L)-1.cm-2,表观米氏常数为5.1 mmol/L。该传感器可用于糖尿病人血糖的测定。     

基于碳纳米管体修饰的溶胶-凝胶葡萄糖生物传感器

采用多壁碳纳米管(MWNTs)体修饰石墨作为裸电极,结合正硅酸乙酯与聚乙二醇溶胶凝胶法包埋葡萄糖氧化酶制成直接电子传递型葡萄糖生物传感器。实验结果表明,当V(水):V(正硅酸乙酯):V(聚乙二醇)=1:3:6,V(凝胶):V(酶溶液)=2:1,在1mL聚乙二醇中加入6mg的MWNTs,溶胶老化时间为60h时,所制得的传感器在葡萄糖浓度为5.0×10-4～5.0×10-2mol/L范围内呈线性关系j(μA/cm-2)=0.9454c(mmol/L)+43.986,线性相关系数为0.9849,检出限为1×10-6mol/L。     

纳米树枝状银-石墨烯复合材料的电化学合成及对过氧化氢的测定

利用电化学方法制备了树枝状纳米银-石墨烯复合材料,该材料对过氧化氢的还原展现出优异的电催化活性,归因于其独特的纳米结构以及纳米银优良的催化性能。用差分脉冲伏安法对过氧化氢进行检测,还原峰电流与其浓度在25～2000μmol/L范围内呈线性关系,灵敏度为4. 875 mA·cm~(-2)·(mmol/L)~(-1),检出限为0. 61 mmol/L,并具有较好的重现性和稳定性。     

四组分纳米结构复合电极的制备及电化学性能

在5 mmol/L H2 PtCl6的稀硫酸溶液中,采用循环伏安法(CV),扫描电位为～0.2～0.6V和0.0～0.6v,分别扫描30和15循环,在碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺复合膜上实现了Pt纳米粒子的高度有效分散,得到多壁碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺载铂四组分纳米结构复合电极,通过CV法和计时电位法并结合扫描电镜对复合电极的电化学性质和结构进行表征,研究了复合电极对葡萄糖的电催化氧化性能.结果表明,该复合电极对葡萄糖的电氧化有高催化活性,具有性能稳定、重现性好、抗毒化作用强、能耐高温、易保存且使用寿命较长的优点.     

氧化石墨烯/多壁碳纳米管负载金铂核壳纳米粒子构建一种三维新型抗坏血酸电化学传感器

该文采用涂覆的方式构建了一种用于灵敏检测抗坏血酸(AA)的电化学传感器。先将多壁碳纳米管(MWCNTs)和氧化石墨烯(GO)混合悬浮液修饰在玻碳电极(GCE)表面,修饰的GO可有效防止MWCNTs聚集,再将具有良好电催化性能的金铂核壳纳米粒子(Au@Pt NPs)修饰在GO/MWCNTs电极上,层层组装构建形成GO/MWCNTs/Au@Pt NPs/GCE三维新型抗坏血酸电化学传感器。该修饰电极在磷酸缓冲溶液中对AA显示了较宽的线性范围和极低的检出限,氧化峰电流与AA浓度在0.005～0.5μmol/L和0.5～1 000μmol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数均为0.999,检出限(S/N=3)为4×10~(-9) mol/L,稀释人体血清样品的加标浓度为0.01、0.1、10μmol/L,回收率为90.9%～108%,相对标准偏差(RSD,n=3)为1.2%～2.8%。该修饰电极对AA具有良好的选择性,可有效排除多巴胺、尿酸、葡萄糖等生物小分子的干扰。方法简单、高效、灵敏,可用于临床实际检测。     

基于NiMoO4纳米棒的无酶型葡萄糖电化学传感器

通过水热反应和退火处理制备NiMoO_4纳米棒(NiMoO_4NRs),并以该材料构建了无酶型葡萄糖电化学传感器。扫描电镜和X射线衍射表征显示,合成的NiMoO_4NRs为纳米带成束组装形成的纳米棒结构,且为α相的单斜晶体。电化学测试表明,NiMoO_4NRs对葡萄糖的氧化具有良好的催化作用和灵敏的响应,其线性范围为0.2μmol/L～2.633 mmol/L和2.633～10.133 mmol/L,检出限(S/N=3)为0.02μmol/L。该电化学传感器选择性、重现性和稳定性良好,可以实现人体血清中葡萄糖含量的快速测定。     

β-环糊精聚合物-二茂铁安培型葡萄糖氧化酶电极

利用 β-环糊精的空穴结构 ,通过主客体化学反应将二茂铁包络在 β-环糊精聚合物的空穴中 ,同时将葡萄糖氧化酶交联在 β-环糊精聚合物上 ,制成对葡萄糖有灵敏响应的生物传感器。循环伏安和安培检测表明包络在 β-环糊精聚合物空穴中的二茂铁更加接近酶的氧化还原中心 ,可以有效地作为葡萄糖氧化酶和玻碳电极之间的电子媒介体 ,葡萄糖浓度在1.0×10-2 ～8.0mmol/L范围内 ,其浓度与电流响应值呈良好的线性关系 ,方法的检出限为2.0×10-3 mmol/L(S/N=3) ,在10s之内达到最大响应的95 %。用该法测定了血清中的葡萄糖含量 ,结果与传统方法吻合。     

基于异金属有机骨架材料的Fe2O3/CuO/C制备及多巴胺电化学传感性能研究EI北大核心CSCD

以异金属有机骨架(MOF)材料Fe-Cu-MOF为前驱体,在700℃空气气氛下热解3 h,制备了碳复合的铜铁异金属氧化物(Fe_(2)O_(3)/CuO/C)。采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对材料的形貌、结构以及物相组成进行了表征。采用循环伏安法(CV)研究了Fe_(2)O_(3)/CuO/C修饰玻碳电极(Fe_(2)O_(3)/CuO/C/GCE)对多巴胺(DA)的电催化传感性能。研究结果表明,Fe_(2)O_(3)/CuO/C/GCE对多巴胺具有优异的电催化氧化活性,在DA浓度在1~100μmol/L和100~800μmol/L范围内,Fe_(2)O_(3)/CuO/C/GCE的氧化峰电流与DA浓度呈线性关系,灵敏度分别为212.31μA·L/(mmol·cm^(2))和42.46μA·L/(mmol·cm^(2))。该传感器具有良好的抗干扰能力和重现性。     

碳纳米管/纳米二氧化钛-聚苯胺载铂复合电极对葡萄糖的电催化氧化

采用循环伏安(CV)、微分脉冲伏安(DPV)和计时电位法研究了碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺膜载Pt(CNT/nanoTiO2-PAn-Pt)复合电极对葡萄糖的电催化氧化作用。结果表明,在碱性介质中CNT/nanoTiO2-PAn-Pt复合电极对葡萄糖的电氧化具有高催化活性。当葡萄糖浓度为1.25×10-2mol/L时,氧化峰电流密度达到32.8 mA/cm2,且有很高的灵敏度和稳定性;当葡萄糖浓度为1.0×10-5mol/L时,其响应电流密度为13.8mA/cm2。大电流氧化时未发生振荡现象,是葡萄糖传感器的高活性催化电极。     

基于CoP纳米笼的高效无酶葡萄糖电化学传感器

采用水热法和煅烧结合的方法制备过渡金属磷化钴(CoP)纳米笼,并利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、扫描透射电子显微镜(STEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)表征CoP的形貌、结构和元素组成。研究发现,所合成的CoP具有中空纳米笼的结构,该结构有利于提供更多可接触的催化活性位点,促进电子或离子的传输,加快催化反应过程。采用循环伏安法(CV)和计时电流法研究表明CoP纳米笼对葡萄糖具有优异的电催化氧化活性。基于CoP纳米笼修饰的玻碳电极构建的无酶葡萄糖电化学传感器显示出优异的性能。该传感器具有宽的线性范围(0.04～3 mmol·L-1和3～8 mmol·L-1)、低的检测限(3.8μmol·L-1)和高的灵敏度,以及良好的选择性、重复性、重现性和稳定性。另外,该传感器能够实现人体血清中葡萄糖的快速检测。     

聚二烯丙基二甲基氯化铵改性石墨烯/氧化锌复合材料的制备及在尿酸检测中的应用

以水合肼为还原剂,硝酸锌为前驱体,采用原位还原法同时还原氧化石墨烯(GO)和硝酸锌,制备了聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)改性石墨烯/氧化锌复合材料(PDDA-r GO/Zn O)。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对复合材料进行了表征,并通过循环伏安(CV)和线性扫描伏安(LSV)电化学测试方法,研究了PDDA-r GO/Zn O修饰玻碳电极对尿酸(UA)的检测性能。结果表明,此修饰电极对UA表现出良好的电催化活性,具有良好的抗干扰性、重现性和稳定性。采用线性扫描伏安法检测UA的线性范围为0.02~0.10 mmol/L和0.10~1.00 mmol/L,检出限为15.9 nmol/L(S/N=3)。     

基于石墨烯/金纳米复合材料的无酶葡萄糖传感器

以抗坏血酸(AA)为还原剂,通过一步还原法将氧化石墨烯和氯金酸同时还原,合成石墨烯/金纳米复合材料,并直接滴涂于玻碳电极表面,构建基于石墨烯/金纳米复合材料的无酶葡萄糖传感器。采用循环伏安法和线性扫描伏安法对传感器的性质进行了研究。结果表明,该传感器能催化葡萄糖的氧化,且其氧化峰电流随葡萄糖浓度的增大而增大。测定葡萄糖的线性范围为0.01~2.5mmol/L(R=0.9964),检出限(S/N=3)为3μmol/L。对同一浓度的葡萄糖溶液平行测定8次,其电流强度的相对标准偏差(RSD)为2.6%。该传感器制作简单、稳定性好,将其用于葡萄糖注射液的检测,方法灵敏,其加标回收率为92.9%。