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镍纳米粒子自支撑电极材料的制备及其用于葡萄糖传感性能研究

2020-11-11齐凯丽陈荣生

分析科学学报 2020年5期

刘 珊,齐凯丽,陈荣生

(武汉科技大学化学与化工学院,湖北武汉 430081)

糖尿病是一种由血液中葡萄糖含量过高而引起的疾病[1]。据世界卫生组织最近的报告,全世界有4.22亿人患有糖尿病,所以血糖监测对于降低患糖尿病的风险至关重要[2]。各种检测方法,如荧光法、紫外-可见光谱法、质谱法和电化学传感器等已被应用于葡萄糖的测定。在这些技术中,电化学法具有灵敏度高、选择性好、响应速度快、成本低等优点,是目前准确测定葡萄糖的最有效途径。其中葡萄糖氧化酶传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强等优点[3]。由于酶对pH、温度、反应电解质等因素要求严格[4],因此基于葡萄糖氧化酶的传感器的保存条件也较为苛刻。

目前纳米镍材料类无酶传感器由于其优异的检测性能已引起人们的广泛兴趣[5-8]。这类无酶传感器能够克服葡萄糖氧化酶的缺点,在实际应用中具有很大的潜力。镍基无酶传感器通常基于氧化镍纳米材料,导电性能较差,对于传感器的性能产生不利影响,并且氧化物纳米材料中电极上易发生聚集,也会严重影响其传感性能。本文先采用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列(CTiO2NTAs),再以其为基底制备镍纳米粒子负载的碳包TiO2NATs(Ni NPs/TiO2@C NTAs)自支撑电极,该电极具有很高的比表面积,负载到纳米管中的Ni NPs不会发生聚集,纳米碳材料的负载很好的提升了材料的导电性能,还具有良好的机械性能和化学稳定性。Ni NPs/TiO2@C NTAs自支撑材料对葡萄糖表现出很高的灵敏度和选择性,并且测定结果还具有良好的重现性。……

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