Au@MoS2双功能复合材料物性及在无酶葡萄糖传感器中的应用

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葡萄糖作为人体能量的主要来源,是人体生命活动必不可少的重要物质。当血糖水平高于或低于正常范围,会引发糖尿病。目前,我国是患有糖尿病人数最多的国家,除中老年易患上此病外,青少年的患病人数也在不断的增多,糖尿病正在“年轻化”,这对我国人民的健康是十分不利的。所以,葡萄糖含量检测对糖尿病的临床诊断和治疗有着至关重要的作用。葡萄糖比色传感器具有直观、选择性好等优点,葡萄糖电化学传感器具有快速响应、无酶检测等优势,将两者结合可以更好的对葡萄糖进行检测。MoS2和Au NPs因具有过氧化物酶活性和葡萄糖电催化活性而备受关注,同时,MoS2是一种理想的稳定支撑贵金属的材料,又因Au-S键作用使其易于被Au NPs修饰。因此,本文利用Au@MoS2双功能复合材料搭建比色和电化学传感器,并对葡萄糖进行检测。具体内容如下:(1)采用水热法与热还原法相结合成功制备Au@MoS2纳米复合材料,并对其形貌、结构以及拉曼特性进行表征。结果表明,MoS2纳米花尺寸约为2μm,Au NPs粒径约为5 nm,Au NPs在激光的激发下引起等离子体共振导致Au@MoS2纳米复合材料的拉曼信号强度有所增强,前驱物HAu Cl4·3H2O与MoS2的最佳摩尔比为1:8。(2)探究MoS2、Au@MoS2的过氧化物酶活性,并对其葡萄糖比色传感器的检测性能进行讨论,结果表明,Au@MoS2纳米复合材料具有更强的过氧化物酶活性以及更优的葡萄糖检测性能。最优化条件:p H为3、反应温度为35℃、TMB浓度为24 m M、Au@MoS2剂量为1 mg及反应时间为45 min。同时,Au@MoS2纳米复合材料比色传感器的检测范围为0.001~1 m M,检测限为0.01 m M,且重复利用性和稳定性较好。(3)对MoS2、Au@MoS2电极进行交流阻抗、循环伏安测试,并对其无酶葡萄糖电化学传感器的检测性能进行讨论,最后将Au@MoS2纳米复合材料电化学传感器与比色传感器进行了对比分析,结果表明,Au@MoS2电极具有更好的导电性能及葡萄糖传感性能,检测范围为0~25 m M,线性相关系数为0.99579,灵敏度为417.556μA m M-1,检测限为1 m M,且重复利用性和稳定性较好。同时,Au@MoS2纳米复合材料葡萄糖电化学传感器可实现无酶检测,且具有更宽的检测范围,但其检测限要高于比色传感器。
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