石墨烯基纳米结构新材料在非酶电化学生物传感器中的应用综述

具有优异性能的石墨烯及其衍生物是电化学生物传感器理想的电极材料。以石墨烯纳米复合结构材料为基础的非酶电化学传感器在葡萄糖、双氧水(H_2O_2)、多巴胺(DA)、丙烯酸(AA)、尿酸(UA)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH),以及脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)等生化分子的检测中,均表现出灵敏度高、线性范围宽、检测限低以及长期稳定性好等特点。

非酶金基电化学传感器在葡萄糖检测中的研究

通过HEPES反应得到AuNPs,运用该材料在玻碳电极上构建葡萄糖传感器Au/GCE,与硼氢化钠法得到的金纳米在葡萄糖电催化氧化性能上做出了比较。结果表明Au/GCE可以对葡萄糖有较好的催化性能,灵敏度20.1μA/(mmol/L·cm^(2)),检出限(S/N=3)为50μmol/L。为葡萄糖电化学传感器的研究提供了新思路。

碳纳米管和镍共修饰BDD电极及其在非酶葡萄糖电化学传感器中的应用

目的制备碳纳米管-镍/掺硼金刚石复合电极(CNTs-Ni/BDD),并用于非酶葡萄糖电化学检测。方法采用热丝化学气相沉积(HFCVD)在硅基体上沉积BDD,然后采用物理气相沉积(PVD)技术在BDD上沉积Ni薄膜,最后在管式炉中对Ni/BDD样品进行900℃热催化处理,调控热处理时间分别为30、90 min,得到不同微观结构的CNTs-Ni/BDD复合电极。采用扫描电子显微镜(SEM)、Raman光谱和电化学工作站分别表征电极的表面形貌、成分和电化学性能。结果在Ni的高温催化作用下,BDD作为基体和唯一碳源,在其表面直接生长出CNTs,实现Ni纳米颗粒和CNTs共修饰BDD。热处理时间由30 min增加到90 min,CNTs长度明显增加,对BDD的覆盖程度增加,且顶端的Ni颗粒消失。CNTs和Ni的共修饰作用极大地提升了葡萄糖的电化学检测性能,且30min-CNTs-Ni/BDD复合电极性能更优异,其灵敏度在葡萄糖浓度0.005~0.02mmol/L、0.02~1mmol/L、1.0~5.5mmol/L线性范围内分别为475、42、19μA/((mmol/L)·cm2),检测限为0.42μmol/L(S/N=3)。结论热催化处理可以简单高效地实现CNTs、Ni共修饰BDD,该复合电极能够有效地提升葡萄糖电化学检测性能。

基于多电极的混合溶液中糖组分检测系统设计及应用研究

糖类是人体必需的能量物质,但过量摄入糖也容易导致多种疾病.所以许多研究人员对某一种糖的定量检测探究了多种不同的方法.然而在自然状态下,糖类并不是单一存在的.本文提出了一种可以在混合糖类溶液中测定各糖类浓度的电化学传感器.本文采用传统的三电极体系,采用Ag/AgCl(饱和KCl)电极作为参比电极,铂片电极作为对电极,工作电极分别采用泡沫镍电极、铜膜电极和铜片电极三种电极.采用伏安循环法(CV)和电流时间法(i-t)检测了混合溶液的电化学响应,混合溶液含不同浓度和比例的葡萄糖、果糖和蔗糖,并采用梯度提升树(GBDT)通过对检测数据进行分析和建模来实现定量检测.结果证明本传感器具有较好的检测效果,检测范围为0.25 mmol/mL~4.76 mmol/mL,平均误差为4.49%.本方法具有响应速度快、检测方便、灵敏度高等优点.为混合溶液中糖类含量的检测提供了一种新的思路.

氮掺杂碳球/银纳米材料用作过氧化氢传感器

以氮掺杂碳球作为载体负载银纳米材料,并将其用作非酶电化学传感器对过氧化氢进行检测.考察了过氧化氢浓度、扫描速率对电化学信号的影响,并采用计时电流法对传感器的性能进行了研究.电化学测试结果表明,该复合材料在磷酸缓冲溶液中对过氧化氢还原响应快速、稳定,重复性良好,可以达到1.5μmol/L的检出限.