铂、镍基无酶葡萄糖传感器的研究

发布时间：2020-04-12 01:49

【摘要】：目的:近年来,随着糖尿病的发病率逐年递增,糖尿病及其并发症越来越成为威胁人类健康、影响人们生活质量的疾病。对糖尿病人来说,控制血糖是每时每刻都需要重视的事情,所以监测自身血糖浓度成为他们每天的重要内容。本研究的目的是致力于研发高效、便捷、可靠的无酶葡萄糖传感器,实现对葡萄糖的实时、长期、准确的监测。研究方法:1、在常温下,采用三电极系统,用循环伏安法将NiNPs电沉积到经过原位电还原的石墨烯修饰的GC电极上,以构建无酶葡萄糖传感器。并在探究了沉积液中Ni前驱体(氯化镍)浓度、沉积液pH值、循环伏安圈数等实验条件对所构建的无酶葡萄糖传感器催化氧化葡萄糖能力的影响后,在最适宜条件下构建了NiNPs修饰的无酶葡萄糖传感器。并用计时电流法记录了该传感器在不同浓度葡萄糖溶液中的电流曲线,用以研究其对葡萄糖的催化氧化能力,包括线性响应范围、检测下限、响应时间、灵敏度。并进一步研究了传感器的选择性、长期稳定性、可重复性等性质。2、在常温下,采用三电极系统,用循环伏安法将Pt、Ni共同电沉积到经过原位电还原的石墨烯修饰的GC电极上,以构建PtNi纳米合金无酶葡萄糖传感器。并在探究了沉积液中Ni、Pt前驱体浓度、沉积液电解质种类、循环伏安圈数等实验条件对所构建的无酶葡萄糖传感器催化氧化葡萄糖能力的影响后,在最适宜条件下构建了PtNi纳米合金修饰的无酶葡萄糖传感器。并用计时电流法记录了该传感器在不同浓度葡萄糖溶液中的电流曲线,用以研究其对葡萄糖的催化氧化能力,包括线性响应范围、检测下限、响应时间、灵敏度。并进一步研究了传感器的选择性、长期稳定性、可重复性等性质。结果:1、实验表明,沉积NiNPs的最适宜条件分别为沉积液pH4.0,Ni前驱体浓度20mM,循环伏安圈数45。本文在最适宜条件下制备了NiNPs/rGO/GC电极,其表现出了对葡萄糖很高的催化活性。该传感器检测葡萄糖的线性范围为1μM~10mM,灵敏度为1178μA/(mM(88)~2),检测下限为1μM。除此之外,该无酶葡萄糖传感器拥有对AA、UA、DA的良好的抗干扰性,拥有很快响应速度(约为3s)。2、实验表明,沉积PtNi纳米合金的最适宜条件分别为沉积液电解质硫酸钠,Ni前驱体浓度20mM,Pt前驱体浓度5mM,循环伏安圈数25。本文在最适宜条件下制备了PtNi/rGO/GC电极,其表现出了对葡萄糖很高的催化活性。该传感器检测葡萄糖的线性范围为0.02mM~9mM,灵敏度为12.45μA/(mM(88)~2),检测下限为0.02mM。
【图文】：

中国医科大学硕士学位论文化石墨烯进行了原位还原；GC4 修饰氧化石墨烯。这些电极作为三电工作电极，在铁氰化钾溶液中进行 EIS 实验，，频率范围设置为 0.1-10如图 2.1、2.2、2.3、2.4 所示：

134 裸 GC1、化学还原 rGO 修饰 GC2、电还原 rGO 修饰 GC3、GO 修饰在铁氰化钾中的 EIS 图。.1 为四电极裸电极时的 EIS；从图中可以看到，四个电极都在圆，且半圆的直径几乎相等，高频区直线的斜率也都接近一，打磨的十分洁净，且阻抗相近。.2 为氧化石墨烯修饰的电极（GC3）在 PBS 中循环伏安，进的 CV，图中显示在 CV 的第一圈，电位约-1.3V 处有个很高的圈却看不见了；图 2.3 为 GC3 在进行原位还原实验中的第二圈
【学位授予单位】：中国医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R587.1;TP212

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1 王U

本文编号：2624119