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糖尿病作为一种常见的代谢性疾病,困扰着世界上数千万人,所以准确测量糖尿病患者血液中葡萄糖浓度很重要。现有的葡萄糖检测器材大多采用生物酶作为葡萄糖氧化催化剂,而生物酶因为其本身的特征,容易受到pH值、温度、干扰物的影响,因而无酶催化剂成为大势所趋。无酶催化剂中铜基材料因导电性能好,在葡萄糖氧化过程中表现出优良的催化活性、低廉的成本受到研究的关注。随着电子科技的进步,电子产品朝着小型化、高集成化、柔性化不断发展,这对集成电路的技术水平提出了越来越高的要求。化学镀铜为集成电路生产中不可缺少的工艺步骤,其中添加催化剂进行活化为关键。常用的商业活化液为Sn/Pd胶体,但Pd作为贵金属价格昂贵,不利于生产工艺的成本控制。铜基材料相对于其他贵金属价格便宜,因其具备的催化活性受到广泛关注。本文通过离子改性、氧化法、超声乳化液电解法制备出了比较面积大、活性点位多的新型多刺状微纳米Cu基材料,重点考察了其在葡萄糖氧传感器和化学镀铜应用中的催化性能。本文具体内容和结果如下:1.采用两步法,先制备得到Cu2O八面体作为前驱体,再通过添加Pd离子在液相条件下反应进行表面改性。研究了在不同Pd离子添加浓度情况下对表面形貌的影响,通过SEM及XRD检测分析,制备出棘刺状Cu2O@CuO-Pd核壳结构微纳米材料。并对其应用在葡萄糖传感器的电化学性能进行测试。结果表明,添加Pd粒子后样品均得到了较好的表面改性,在Pd离子添加量为2.5wt%的条件下,得到单分散性好,比表面积发达的棘刺状Cu2O@CuO-Pd核壳结构微纳米材料。通过电化学检测,在葡萄糖催化氧化反应中催化活性为改性前Cu2O的2.65倍。应用在葡萄糖传感器中,灵敏度达545.83μAcm-2 mM-1,线性范围为0.01mM6.00mM,检出限为3μM,并具备很好的抗干扰性。2.使用气相氧化法,将还原Cu2O制得的Cu八面体置于管式炉通入空气反应;使用液相氧化法,对商用铜球添加强氧化剂进行氧化处理。通过XRD、SEM、TEM对进行形貌和物相表征,分别得到多刺状微纳米CuO和片层状微纳米CuO。通过电化学检测,多刺状CuO在葡萄糖催化氧化反应中表现出良好的催化活性。应用在葡萄糖传感器中,多刺状微纳米CuO性能更佳,灵敏度为612.28μAcm-2 mM-1,其线性范围为0.01mM5.00mM,检出限为3μM并具备很好的抗干扰性。3.采用超声乳化液电解法制备Cu粉,考察了工艺中电解液pH值、电流密度、表面活性剂对Cu粉形貌和粒径的影响。通过SEM、XRD对形貌和物相的分析,制备出锥刺状微纳米Cu。以锥刺状微纳米Cu作为基底通过置换负载Pd粒子,制得了锥刺状Cu-Pd微纳米材料,通过电化学检测和镀件检测证明,该材料在化学镀铜催化活性与Pd粒子相比较好。依靠Cu本身在化学镀铜的催化性能,以及良好表面形貌对Pd粒子的提供了支撑,避免了其团聚和层叠。相对于传统商业胶体钯,由Cu替代了部分Pd,在减少使用贵金属Pd的同时提高了其化学镀铜的催化活性,节省了化学镀铜的成本。