【摘 要】
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本文以泡沫镍为基体材料,通过不同的方式直接在泡沫镍上生长以不同价态的锰的氧化物掺杂或修饰的氧化镍纳米阵列,采用戊二醛(GLA)和牛血清白蛋白(BSA)混合交联剂将葡萄糖氧化酶(GOx)负载于纳米阵列表面,构筑葡萄糖生物传感器,研究其电化学生物传感性能。主要研究内容和结果如下:1.通过水热法和退火工艺直接在泡沫镍表面制备NiO/Mn_2O_3杂化纳米片阵列并采用交联法负载将葡萄糖氧化酶构筑葡萄糖生物
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本文以泡沫镍为基体材料,通过不同的方式直接在泡沫镍上生长以不同价态的锰的氧化物掺杂或修饰的氧化镍纳米阵列,采用戊二醛(GLA)和牛血清白蛋白(BSA)混合交联剂将葡萄糖氧化酶(GOx)负载于纳米阵列表面,构筑葡萄糖生物传感器,研究其电化学生物传感性能。主要研究内容和结果如下:1.通过水热法和退火工艺直接在泡沫镍表面制备NiO/Mn2O3杂化纳米片阵列并采用交联法负载将葡萄糖氧化酶构筑葡萄糖生物传感器。通过优化水热反应温度、水热反应时间、氟化铵浓度、尿素浓度和硝酸锰浓度实现对杂化纳米片形貌的控制,以最优形貌的基体材料构筑葡萄糖生物传感器,从而实现对葡萄糖检测的最佳响应。研究发现:基于NiO/Mn2O3杂化纳米片阵列的葡萄糖生物传感器具有较高的灵敏度(167.0μA·mM-1·cm-2),较宽的检测范围(10-2860μmol/L)和良好的抗干扰性能。2.采用两次水热和空气退火的过程成功将Mn3O4纳米颗粒修饰到NiO纳米片阵列表面,通过优化第二次水热过程中硝酸锰浓度、水热反应时间和反应温度,对酶化反应中间产物H2O2进行检测,以催化效果最好的样品构筑葡萄糖生物传感器。通过优化GLA浓度、BSA浓度、干燥时间和GOx浓度优化负载工艺参数,该葡萄糖生物传感器的灵敏度高达226.3μA·mM-1·cm-2,检测极限为1μmol/L,检测范围为9.9-3665.0μmol/L。3.通过浸渍法在Ni(OH)2纳米片阵列上生长MnO2,后续在空气中退火得到NiO/MnO2杂化纳米片阵列。通过调控浸渍次数,得到催化效果不同的NiO/MnO2杂化纳米片阵列。采用GLA和BSA混合交联剂将葡萄糖氧化酶修饰到NiO/MnO2杂化纳米片阵列表面并对其进行葡萄糖检测性能进行研究。结果表明:基于NiO/MnO2杂化纳米片阵列的葡萄糖生物传感器对葡萄糖的检测灵敏度高达239.4μA·mM-1·cm-2,同时具有较好的抗干扰性能。
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