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葡萄糖酶传感器是通过葡萄糖酶来催化氧化葡萄糖的。由于葡萄糖氧化酶不稳定、成本高、重复性差、固定程序复杂且受许多参数如(温度,湿度和pH值)的影响等缺点导致葡萄糖酶的应用受到了限制。相反,无酶葡萄糖氧化剂具有价格适中,效率高,操作简单等优点而被广泛应用,其中铜元素因为具有良好的导电性被应用于无酶葡萄糖传感器中。研究表明,铜与其他材料结合可以显著提高电导率或协同效应,从而提高其检测性能。因此,本论文概述了基于铜元素的无酶葡萄糖传感器,主要分为以下三部分工作:第一部分:CuxS中空纳米球用于高效非酶葡萄糖传感器通过改变前驱体Cu2O与Na2S的比例,可以快速合成空心纳米球CuxS(Cu2S、Cu7S4、Cu2O)。通过多种手段对CuxS空心纳米球的尺寸、形貌、结晶性质、元素组成,以及催化氧化葡萄糖效果等方面进行表征。结果表明,空心纳米球Cu7S4的葡萄糖催化氧化能力高于其他铜的硫化物,其灵敏度为3728.7μA cm-2 mM-1,线性响应范围为1.0-2.0 mM,检测极限(LOD)为0.023μM(S/N=3)。第二部分:核壳Cu2O@Cu1.8S催化剂在无酶葡萄糖传感器中的性能研究通过简单的原位生长方法合成了一种空心的核壳结构Cu2O@Cu1.8S,与Cu2O纳米球相比,Cu2O@Cu1.8S具有更好的催化氧化葡萄糖的能力。当Cu2O@Cu1.8S纳米微球作为无酶葡萄糖传感器电极检测葡萄糖浓度时,灵敏度为3630μAcm-2mM-1,线性范围为0.001-1.0 mM,检测限为0.0678μM(S/N=3),并且核壳结构的Cu2O@Cu1.8S对葡萄糖氧化还展现出了很好的选择性。第三部分:杂化CuxS(Cu2S/CuS)硫化物催化剂在无酶葡萄糖传感器中的性能研究通过简单且低成本的两步法制备了中空杂化结构Cu2S/CuS纳米球。通过扫描电子显微镜,X射线衍射和X射线光电子能谱来评估获得的CuxS的形态和结构特征。通过循环伏安法和电流分析法测定了CuxS对葡萄糖传感的电催化性能。结果表明:与相应的Cu2O球相比,CuxS电极具有更高的催化活性和灵敏度,更快的响应时间,以及更优异的选择性和更低的检测限。