【摘 要】
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随着糖尿病成为人类健康的一大威胁,检测糖尿病的葡萄糖传感器受到了越来越多的关注。由于多孔镍在非酶葡萄糖传感领域表现出的优异性能以及石墨烯在改性非酶葡萄糖传感器方
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随着糖尿病成为人类健康的一大威胁,检测糖尿病的葡萄糖传感器受到了越来越多的关注。由于多孔镍在非酶葡萄糖传感领域表现出的优异性能以及石墨烯在改性非酶葡萄糖传感器方面的潜力,本文在制备多孔镍的基础上,利用石墨烯对其进行改性,制备了不同石墨烯改性情况下的多孔镍并将其用于葡萄糖检测。具体总结如下:(1)使用石墨烯来辅助形成小孔径多孔镍,通过对比实验发现,在引入石墨烯辅助多孔镍的形成后,多孔镍的孔径减小,结晶度提高,这都有利于提升多孔镍传感性能。引入的石墨烯作为调控多孔镍形貌的基底,提高了电极与活性反应中心之间的电子转移能力,而这对获得高葡萄糖检测灵敏度的多孔镍起着重要作用。在0.5μM-1.0mM的线性范围内表现出6161μA/mM-1cm-2的高灵敏度,检测限低至0.46μM;(2)利用石墨烯与氢氧化镍复合改性的多孔镍,所生成的石墨烯氢氧化镍复合材料通过EDS、TEM、Raman、XRD和XPS分析证实,多孔镍的高比表面积能够促进石墨烯氢氧化镍复合材料的生成。石墨烯氢氧化镍复合改性的多孔镍在4μM-1.0 mM线性范围内,葡萄糖检测灵敏度高达6504μAmM-1cm-2,检测限低至 0.41μM。(3)石墨烯及石墨烯复合层共改性多孔镍,其同时采用了上述两种石墨烯改性多孔镍的方法,由于石墨烯辅助形成的小孔径多孔镍为石墨烯氢氧化镍复合改性多孔镍提供了更多可供附着的表面。使得所制备石墨烯及石墨烯复合层共改性多孔镍具备更大的比表面积以及更多的活性物质。因而其在0.5μM-1.0mM线性范围内,葡萄糖检测灵敏度高达8328μAmM-1cm-2,检测限低至0.21μM。相比同类型的镍基非酶葡萄糖传感器具有显著优异的葡萄糖传感性能。此外,本文中制备的石墨烯改性多孔镍对UA,AA,CA,果糖,KC1,半乳糖等干扰物均表现出了良好的抗干扰性。
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