以碳布为基体构建自支撑钴基无酶葡萄糖传感器

发布时间：2023-08-08 18:55

　　近些年来,越来越多的人被糖尿病这一慢性疾病所困扰着,糖尿病会诱发多种并发症,但幸运的是,患者可以通过经常自我检测并控制血糖的方法来降低并发症发生的风险,因此精确快速的血糖检测方法势在必行。目前,市面上的血糖仪多属电化学传感器,其测试原理是利用试纸上存在的、能够催化氧化葡萄糖的相关生物酶,与人体血样中的葡萄糖发生反应而进行检测,但由于生物酶容易受到外界环境的影响而使该法具有一定的局限性,所以研究者将更多的精力投向了无酶葡萄糖传感器的研究。无酶葡萄糖电化学传感器利用非酶材料代替酶直接将葡萄糖进行催化氧化,其工作电极可以分为化学修饰电极与自支撑电极这两种类型,其中,自支撑电极避免了添加粘结剂这一过程对电极性能的影响,能够改善电极的稳定性和重现性,因此本文开展的是基于自支撑电极的研究工作。因为在非酶材料(众多的金属及其化合物)当中,以钴离子为中心的钴基化合物电催化氧化葡萄糖的性能优异,所以本研究将钴基化合物直接生长于碳布(CC),制备自支撑Co₃O₄/CC和CoS₂/CC这两种电极材料,将它们分别作为无酶葡萄糖传感器的工作电极,...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 电化学传感器
    1.3 电化学葡萄糖传感器
        1.3.1 第一代酶基葡萄糖传感器
        1.3.2 第二代酶基葡萄糖传感器
        1.3.3 第三代酶基葡萄糖传感器
        1.3.4 酶基葡萄糖传感器的优缺点
    1.4 无酶葡萄糖电化学传感器
        1.4.1 无酶葡萄糖传感器的工作电极材料
        1.4.2 无酶葡萄糖电化学传感器的自支撑电极
    1.5 课题的研究内容和创新点
        1.5.1 课题的研究内容
        1.5.2 课题的创新点
第2章 实验部分
    2.1 实验试剂和实验仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 样品的表征方法
        2.2.1 X-射线衍射分析(XRD)
        2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.3 X射线能谱表征(EDS)
        2.2.4 氮气吸脱附实验
    2.3 电化学方法
        2.3.1 循环伏安(c-v)曲线
        2.3.2 电流-时间(i-t)曲线
第3章 自支撑Co₃O₄/CC电极的制备及其在无酶检测葡萄糖中的研究
    3.1 引言
    3.2 自支撑Co₃O₄/CC纳米片电极材料的制备
    3.3 自支撑Co₃O₄/CC纳米片电极材料的组成与形貌的表征
        3.3.1 自支撑Co₃O₄/CC电极材料的XRD表征
        3.3.2 自支撑Co₃O₄/CC电极材料的SEM表征
        3.3.3 Co₃O₄ 纳米片的BET表征
    3.4 自支撑Co₃O₄/CC纳米片电极材料的电化学性能表征
        3.4.1 自支撑Co₃O₄/CC电极循环伏安曲线的测试
        3.4.2 自支撑Co₃O₄/CC电极电流-时间曲线的研究
        3.4.3 自支撑Co₃O₄/CC电极对葡萄糖的选择性考察
        3.4.4 自支撑Co₃O₄/CC电极的稳定性检测
    3.5 本章小结
第4章 自支撑CoS₂/CC电极的制备及其在无酶检测葡萄糖中的研究
    4.1 引言
    4.2 自支撑CoS₂/CC纳米片电极材料的制备
    4.3 自支撑CoS₂/CC纳米片电极材料的组成与形貌的表征
        4.3.1 自支撑CoS₂/CC电极材料的XRD表征
        4.3.2 自支撑CoS₂/CC电极材料的SEM表征
        4.3.3 自支撑CoS₂/CC电极材料的EDS表征
    4.4 自支撑CoS₂/CC纳米片电极材料的电化学性能表征
        4.4.1 自支撑CoS₂/CC电极循环伏安曲线的测试
        4.4.2 自支撑CoS₂/CC电极电流-时间曲线的研究
        4.4.3 自支撑CoS₂/CC电极对葡萄糖的选择性考察
        4.4.4 自支撑CoS₂/CC电极的抗毒化性能考察
        4.4.5 自支撑CoS₂/CC电极的稳定性考察
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文以及其他成果
致谢



本文编号：3840300