镍基纳米材料在电化学葡萄糖传感器的研究与应用

发布时间：2017-11-21 04:22

  本文关键词：镍基纳米材料在电化学葡萄糖传感器的研究与应用

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【摘要】：葡萄糖检测涉及到生物技术、医学诊断、食物工业等多个领域,尤其是在临床上对糖尿病患者血糖检测是葡萄糖检测的重要应用。在众多的检测方法中,电化学传感器方法因其具有线性检测范围宽、灵敏度高、成本比较低等优点而得到广泛关注。很长一段时间,对于葡萄糖传感器的研究主要集中于基于酶的电化学葡萄糖传感器,但受于酶的固有属性的限制,基于酶的电化学葡萄糖传感器易受到周围环境的影响。近年来,无酶葡萄糖传感器由于在构建过程中采用新材料,没有酶的参与而被大量的研究。其中纳米材料由于具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道等效应,表现出了独特的物理、化学和电催化等性能,将金属纳米材料应用于电化学葡萄糖传感器的研究也越来越多。目前来说,金属纳米材料主要集中于铂、金等贵金属,成本较高,容易吸附反应中间产物,在此背景下,镍纳米材料表现出的良好的葡萄糖催化氧化特性和较低的成本受到更多研究者们的青睐。本文依次采用氮化碳、石墨烯、凹凸土等材料构建了基于镍纳米材料的电化学传感器。具体工作如下：(1)构建了镍掺杂氮化碳葡萄糖传感器：首先利用硝酸镍和三聚氰胺作为前驱体在550℃下通过高温缩聚反应制备得到了镍掺杂氮化碳复合材料,其次,通过滴途法得到镍掺杂氮化碳修饰的玻碳电极,最后,采用循环伏安法和计时电流法研究了其催化氧化葡萄糖的电化学行为。结果表明,该电极峰电流在葡萄糖浓度由1μM609μM之间表现出了良好的线性关系,检测下限达到了0.4μM,具有较好的稳定性和灵敏度。(2)构建了镍纳米颗粒／凹凸棒土/石墨烯葡萄糖传感器：通过电化学共沉积的方法一步得到镍纳米颗粒/凹凸棒土/石墨烯修饰的电极,采用循环伏安法和计时电流法研究了其催化氧化葡萄糖的电化学行为。结果表明：该电极灵敏度为1414.4μAmM-1cm-2,检测限达到0.37μM,具有良好的稳定性和抗杂质干扰的能力。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.1;TP212

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本文编号：1209679