CuO-NSG的制备及其在非酶葡萄糖传感器中的应用
2019-07-08
中国粉体技术 2019年5期
(1. 河北工程大学a.材料科学与工程学院; b. 机械与装备工程学院,河北邯郸056038;2. 河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄050000)
葡萄糖传感器广泛应用于临床诊断、生物技术、食品工业、环境保护等诸多领域中,葡萄糖的快速和可靠的检测是非常重要的。然而,酶葡萄糖生物传感器的化学不稳定性、操作复杂性、较差的再现性是限制其广泛应用的关键问题。Wang等[1]已开发出非酶葡萄糖传感器,用来解决酶葡萄糖生物传感器的不稳定性和较差的再现性。
开发高活性催化剂以促进电催化葡萄糖氧化(EGO)是非酶葡萄糖感测的关键所在[2]。Pt和其他贵金属是最活跃的EGO催化剂,但其稀缺性和高成本极大地限制了实际应用[3]。近年来,已开发出各种低成本有效的金属氧化物(CuO、NiO、Co3O4等)作为贵金属催化剂最有希望的替代物。 在所有这些替代方案中,CuO纳米结构由于其高电化学活性、 适当的氧化还原电位、 优异的稳定性和环境良性得到广泛关注。 然而,不良的导电性和聚集倾向显著降低CuO纳米结构的电催化活性。 值得注意的是,由于具有可调谐的分子结构、 大的比表面积和优异的导电性,石墨烯或其衍生物(石墨烯氧化物)可以用作锚定一系列纳米结构的理想基质[4-6]。在这方面,一些石墨烯基金属氧化物纳米复合材料,包括CuO-石墨烯、NiO-石墨烯、Co3O4-石墨烯和Fe3O4-石墨烯已经被开发,表现出优异的EGO催化活性和对葡萄糖检测的令人瞩目的感测性能[7-9]。
最近的研究表明,掺杂杂原子(N、B、P、S)到碳骨架中,可以大大提高石墨烯的催化活性,这归因于自旋和电荷密度的偏振分布。……
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