Cu2O/MWCNTs纳米复合材料及其修饰印刷电极检测葡萄糖

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:crystal_z
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
伴随物质生活水平的提高,在普遍危害人民身体健康的疾病中,糖尿病的排序一直在上升。中国的患病人数已达1.2亿左右,高居世界首位。这种大环境下,定期检查自身血液中的血糖含量就显得相当重要。现阶段检测血液中葡萄糖(Glucose)浓度的传感器主要有两种:基于葡萄糖氧化酶(GOx)的和不含酶的(NEG)。前者的选择性及灵敏度都很优秀,但是稳定性极差,因为酶对湿度、温度、p H及化学试剂毒性比较敏感,检测结果很容易受环境影响而不准确,且生物酶固载过程精细繁琐,这些都限制了GOx生物传感器的发展。而无酶传感器可以通过修饰材料直接在电极上对葡萄糖的分子进行电催化氧化来检测其浓度,规避了含酶传感器的众多缺点,适用于更多的极端性环境和场合。因此许多专家学者都把目标转向无酶传感器的研发。现有的修饰材料大多基于金属与其氧化物、氢氧化物等。主要有贵金属如铂(Pt)、金(Au)和钯(Pd),过渡金属如镍(Ni)、铜(Cu)、锰(Mn)、锌(Zn)、钴(Co)等。氧化亚铜(Cu2O)具备2.17 e V的宽带隙,而且拥有催化活性显著、制备简便、成本低等诸多优点,且Cu2O的纳米结构已被证明在葡萄糖的催化氧化方面具有相当大的潜力,其电催化性能与比表面积和形貌直接相关。本论文基于Cu2O八面体微晶及其与多壁碳纳米管(MWCNTs)的复合物制备无酶葡萄糖传感器,并使用与血液环境相近的磷酸盐缓冲液(PBS)为电解液探究所用材料对葡萄糖的电催化氧化的效果。最后将复合材料与印刷技术结合,利用丝印机制备印刷电极(SPE),再丝印复合材料修饰电极,构建Cu2O/MWCNTs/SPE印刷型无酶葡萄糖传感器。主要工作内容如下:(1)使用液相还原法制备Cu2O八面体微晶。利用乙二胺四乙酸(EDTA)辅助,使Cu2O结晶变得缓慢,控制其粒径大小与均匀程度。利用XRD与SEM表征了Cu2O晶体结构及形貌,证明其为表面完整的八面体形状。对Cu2O修饰后的玻碳电极(GCE)进行循环伏安(CV)测试,结果说明Cu2O对葡萄糖具备催化氧化作用;用电流-时间(i-t)曲线得出结论,Cu2O修饰的玻碳电极可对10μM~4.25 m M浓度范围的葡萄糖溶液产生线性响应,计算得灵敏度为179.9μA·m M-1·cm-2,检测限为5.6μM(S/N=3)。(2)利用液相化学沉积法,使用MWCNTs为辅助导电物制备Cu2O/MWCNTs纳米复合材料,同时探究MWCNTs的用量对复合物样品电化学催化性能的影响。利用XRD、FESEM与TEM表征样品,Cu2O成功与MWCNTs复合,小颗粒Cu2O附着在MWCNTs上。用五种Cu2O/MWCNTs材料修饰玻碳电极,采取循环伏安测试,CV结果表明MWCNTs用量为30 mg时,所得复合材料的电化学性能最佳。与Cu2O/GCE对比,MWCNTs的加入大大提高了Cu2O的催化氧化效率,i-t曲线显示Cu2O/MWCNTs/GCE的线性响应区间为5μM~9.5m M,计算得灵敏度为214.2μA·m M-1·cm-2、检测限为2.7μM(S/N=3)。而且选择性优秀,可有效防止抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)、多巴胺(DA)干扰,稳定性与重现性优良。(3)改进文献中印刷电极(SPE)印制过程,使用本实验室自研的碳系高导电油墨丝网印制SPE,再印刷复合材料修饰SPE,最后印一层绝缘油墨制成印刷型传感器。针对该传感器进行CV测试,CV曲线证实了其可对葡萄糖有效进行催化氧化;进行i-t测试,结果显示该传感器的线性范围为20μM~5.25 m M,根据计算灵敏度为75.4μA·m M-1·cm-2,检测限为3.2μM(S/N=3)。结果不如Cu2O/MWCNTs/GCE但远好于Cu2O/GCE。而且选择性优良,可防止抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)、多巴胺(DA)的干扰,稳定性与重现性较好。
其他文献
在近几年的研究中,翻转课堂受到人们越来越多关注。翻转课堂被称为“颠倒课堂”,其教学模式和传统的教学模式有很大的差别。翻转课堂把传统的课上和课下进行调转,学生成为课堂的中心,教师成为学生的辅导者.该模式有利于提高学生的合作学习能力和自主学习能力。初中英语学习的一个重点就是语法。对于很多学生来说,学习语法是一件很难又很枯燥无味的事情。目前传统的语法教学模式主要以“满堂灌”的方式,在一定程度上打消了学生
碱金属离子在商品化石墨负极材料的嵌入/脱出过程中会发生较大的体积膨胀,导致容量衰减快、倍率性能差等问题。木质素衍生炭材料具有原料丰富、经济、制备工艺简单及结构可控等优点,作为碱金属离子电池负极表现较高的容量、较好的倍率性能和循环稳定性。木质素衍生炭材料在过去十多年中取得了一些研究进展。基于此,本文简要介绍了碱金属离子电池碳材料负极的储能机理及特点,系统综述了木质素衍生炭材料在碱金属离子电池负极材料
文言文阅读是高考语文的必考题型,因其分值高、难度大而成为高考语文备考的重难点。在备考中,一般侧重对文言文断句、古代文化知识积累、浅层次的文意把握以及文章内容分析等方面的能力培养,而很少有人关注文言文阅读选材对备考的意义。洞察高考文言文阅读选材的变化,把握高考文言文阅读的选材规律,将有助于我们在备考中及时修正航向,明确目标,突出重点,从而达到事半功倍的效果。
期刊
教辅类图书出版物,作为学生重要的学习辅助参考资料,在学生进行巩固知识点、培养创新思维、增强对试题解析力、判断力方面具有重要的辅助作用。2000年以来,作为素质培优教育的奥林匹克数学竞赛(以下简称奥数)更成为培养学生独立思考、抽象思维、激发学生学习兴趣的一种竞赛项目.奥数题目被引入义务教育阶段的试卷中作为附加题,受到学生和家长的广泛重视.与火热的奥数竞赛活动相比,义务教育阶段的奥数教学及教学辅助类图
计算思维作为小学信息技术课程的核心素养之一,也是学生成长所要掌握的能力,因此加强计算思维的培养,对小学信息技术教师而言意义重大。本文概述计算思维的基本内涵、小学Scratch编程教学的现状,提出小学Scratch编程教学培养学生计算思维的三个方法:建立模型,培养学生简约思维能力;降低难度,培养学生转化思维能力;纠错改正,培养学生启迪思维能力。
血栓栓塞性疾病的栓塞和出血风险并存已成为临床困境。疾病的多元化与药物更迭使抗栓治疗日益复杂和专业化,单一学科已不能胜任疑难病例的抗栓治疗。为更好地整合医疗资源,确保患者从规范化抗栓治疗中获益,北京大学第三医院突破学科间壁垒,组建了以心内科为主体,联合药剂科、检验科、神经内科、急诊科、消化科、心脏外科、呼吸科、介入血管外科、神经外科、风湿免疫科和血液科等12个科室参与的抗栓诊治专业团队,致力于制定合
考虑近海淤泥复合地层深基坑工程的特点,梳理国内外关于淤泥复合地层性质、深基坑监测技术以及深基坑风险识别管控技术等方面的研究进展,从而给相关项目提供经验和技术借鉴。在监测技术和安全管控技术方面,考虑到近海淤泥复合地层的特点以及工程复杂性,将重点梳理新监测手段和人工智能技术等新技术、新方法,为相关工程提供新的解决思路。
目的:以乳腺癌患者为研究对象,探讨患者应用中医护理对减少术后并发症等方面发挥的作用。方法:将88例乳腺癌患者分成干预组(n=44)和对比组(n=44),所有患者均采用常规护理,干预组患者同时接受中医护理。结果:干预组患肢皮肤紧绷等并发症总发生率达11.36%,对比组总发生率达25%,2组差异有统计学意义,P<0.05。结论:乳腺癌患者接受中医护理可使术后相关并发症明显减少。
2015年以来,我国发布多项政策积极鼓励长租公寓市场以及消费金融的发展,为此,在长租公寓市场上出现了既满足长租公寓运营方融资需求,又缓解承租人资金压力的消费信用贷款即“租金贷”。刚起步的长租公寓“租金贷”由于准入制度不健全、信息披露制度不完善、资金池监管不严以及当事人缺少风险防范意识等原因,造成了我国长租公寓“租金贷”在运作过程中出现了信息披露、资金池以及当事人利益保障等问题,我国长租公寓“租金贷