石墨烯载双金属合金或其氧化物复合材料的制备及其电化学葡萄糖传感性能

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电化学葡萄糖传感器是一种对葡萄糖进行间接或者直接电催化氧化,并通过电化学信号来检测其浓度的技术手段。纳米材料因其生物相容性好、比表面积大、催化活性高、吸附能力强等特点而在电化学葡萄糖传感领域得到广泛的应用。本文以还原氧化石墨烯(rGO)为载体,沉积双金属合金或其氧化物纳米颗粒来制备新型石墨烯基纳米复合材料,并将其应用于构建高性能的无酶电化学葡萄糖传感器。优化了传感器的制备和分析条件,系统研究了所制备传感器对葡萄糖的检测性能。取得的主要原创性结果如下:(1)以rGO为载体,采用搅拌法沉积PdMn合金纳米颗粒合成PdMn/rGO复合材料,并以此复合材料构建了一种新的无酶电化学葡萄糖传感器(PdMn/rGO/GCE)。通过X射线衍射(XRD),Raman光谱,透射电子显微镜(TEM),X射线光电子能谱(XPS)和电化学测试等技术对所制备材料进行物理和电化学表征。结果表明,所制备的PdMn/rGO/GCE传感器对葡萄糖检测具有较宽的响应线性范围(0.0161 mM~1.152 mM和1.152mM~4.875 mM),较低的检测限(1.25 μM,S/N=3),低的工作电压(-0.1V)以及良好的重现性(平行测定7次,相对标准偏差为5.4%),稳定性(20天后的响应峰电流仍保留初始时的85.58%)和抗干扰性(多巴胺,H2O2,尿酸,抗坏血酸,L-精氨酸对葡萄糖的检测没有明显的响应)。(2)以rGO为载体,采用水热合成法制备了 NiAgOx/rGO纳米复合材料,并将其修饰于玻碳电极上构建了一种新的NiAgOx/rGO/GCE电化学葡萄糖传感器。通过SEM,TEM,XRD,XPS和Raman等技术对纳米复合材料进行物理表征,通过电化学测试等方法系统研究了该传感器的葡萄糖检测性能。结果表明,所构建的传感器对葡萄糖氧化表现出优良的电催化活性。在优化条件下,该传感器对葡萄糖具有较宽的响应线性范围(0.0196~1.388 mM&1.388~6.464 mM),较低的检测限(0.65 μM,S/N=3),较短的响应时间(<4s)以及良好的重现性(平行测定7次,相对标准偏差为4.32%),稳定性(20天后的响应峰电流仍保留初始时的81.27%)和抗干扰性(L-精氨酸,H2O2,尿酸,多巴胺,抗坏血酸对葡萄糖检测没有明显的响应)。
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