金属Ni基纳米材料的制备及其电化学传感性能研究

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葡萄糖是人体内最重要的碳水化合物之一,是日常活动的重要能量来源。目前,随着社会的进步和人们生活水平需求的提高,世界上越来越多的人受到糖尿病的困扰。为了有效预防糖尿病的危害并且保障人们的日常生活,有必要监测人们日常生活中血液和食物中的葡萄糖水平,来控制人们的饮食。而传感器是监测葡萄糖水平的重要器件,其中传感器的电极材料为其核心部件。目前,许多传感器材料被广泛的研究,而其中的金属Ni是一种具有良好电化学活性的传感器纳米材料,已成为当前电化学传感器研究的热点。本论文主要通过金属Ni与其他材料进行复合,进而对其电化学传感性能进行研究。以AAO模板为工作电极,采用恒电位法制备出了Ni/PANI同轴纳米线阵列材料。材料的形貌分析表明,该材料为PANI纳米管包覆Ni纳米线的结构,同轴纳米线的直径为100 nm,壁厚为20 nm。通过电化学测试发现,Ni/PANI同轴纳米线材料较Ni纳米线和PANI纳米管有更好的电化学活性,其对于葡萄糖的灵敏度为76.8μA·m M-1·cm-2,低检出限(LOD)为10μM,且具有良好的稳定性和抗干扰性能。以泡沫镍为基底,通过水热的方法在其表面制备了片状的Zn O,形成了Ni/Zn O复合材料,通过正交实验确定了材料的最佳制备工艺条件,SEM表征结果显示,Zn O呈片状负载在泡沫镍表面,EDS表征发现材料表面含有Ni、Zn、O等元素。之后在其表面通过滴涂法负载PANI,得到Ni/Zn O/PANI复合材料。在0.1 M Na OH溶液中,Ni/Zn O/PANI复合材料的稳态电流达到1.67m A·m M-1·cm-2,展现出了较高的电化学活性。EIS结果也表明,Ni/Zn O/PANI复合材料的电化学电阻较小,电子转移较快。传感测试结果表明,该复合材料对于葡萄糖的灵敏度为339μA·m M-1·cm-2,且同样具有良好的稳定性和抗干扰性能。
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