【摘 要】
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葡萄糖是维持哺乳动物生命活动的基本营养物质之一,持续浓度高出正常水平的葡萄糖将会导致糖尿病。这是一种常见的慢性疾病,严重危害了人类健康,因此对于人体内葡萄糖浓度的定量检测具有十分重要的意义。而目前大多数市售葡萄糖检测仪是基于酶的传感器,但酶传感器具有繁琐的酶固定过程、价格昂贵、保质期短等缺点,所以越来越多的非酶葡萄糖传感器被开发应用。本论文利用过渡金属的高催化性能结合碳材料的导电性和高比表面积,制
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葡萄糖是维持哺乳动物生命活动的基本营养物质之一,持续浓度高出正常水平的葡萄糖将会导致糖尿病。这是一种常见的慢性疾病,严重危害了人类健康,因此对于人体内葡萄糖浓度的定量检测具有十分重要的意义。而目前大多数市售葡萄糖检测仪是基于酶的传感器,但酶传感器具有繁琐的酶固定过程、价格昂贵、保质期短等缺点,所以越来越多的非酶葡萄糖传感器被开发应用。本论文利用过渡金属的高催化性能结合碳材料的导电性和高比表面积,制备出三种不同的复合材料,修饰在玻碳电极上构建三种新型无酶葡萄糖传感器。对它们的测试条件进行优化,使传感器的性能更加稳定,并成功应用在实际人血清样本中葡萄糖的检测。具体研究内容如下:（1）采用简单的溶剂热法合成Co-MOF-74,高温热解将其衍生为Co@C复合材料,修饰在玻碳电极（GCE）上构建了一种新型无酶葡萄糖传感器。具有高催化性能的Co@C材料可以催化氧化碱性介质中的葡萄糖,从而实现葡萄糖的定量检测。Nafion/Co@C/GCE检测葡萄糖时表现了4.76μM（S/N=3）的较低检出限,200～4000μM的线性范围,灵敏度为38.75μA·m M-1·cm-2。（2）通过溶剂热法合成了双功能催化体系的MnCo-MOF-74,高温热解得到Co/Mn O@HC,修饰在玻碳电极上构建了无酶葡萄糖传感器。Mn O的引入不仅提高了传感器的稳定性和灵敏度(233.8μA?m M-1?cm-2),还使得修饰电极的线性范围变宽（50～900μM;1.9～6.9 m M）,检出限低至1.31μM（S/N=3）。（3）在合成ZIF-67的过程中加入具有高催化性能的NiO,在空气中500℃高温热解NiO@ZIF-67得到NiO/Co3O4@C二维异质结材料。将其修饰在玻碳电极上构建了无酶葡萄糖传感器Nafion/NiO/Co3O4@C/GCE,应用在葡萄糖检测中表现了较宽的线性范围:5～4000μM,灵敏度为690μA?m M-1?cm-2,检出限在信噪比S/N=3时为2.28μM,在实际样品检测中表现了98.9～99.7%的高回收率。
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