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1、學(xué)號(hào)：12102208常州大學(xué)碩士學(xué)位論文過渡金屬氧化物納米復(fù)合材料在無(wú)酶葡萄糖傳感器中的應(yīng)用研究生馬劍磊陳智棟教授指導(dǎo)教師張靜副教授學(xué)科、專業(yè)名稱分析化學(xué)研究方向電化學(xué)分析2015年4月TheApplicationofTransitionMetalOxidesNanocompositesinNonenzymaticGlucoseSensorADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByMaJian-leiAnalyticalChemistryDissertationSup
2、ervisor:Prof.ChenZhi-dongProf.ZhangJingApril，2015常州大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在論文中以明確方式標(biāo)明。本人已完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名：簽字日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)的說(shuō)明本學(xué)位論文作者完全了解常州大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究
3、生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬常州大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。保密論文注釋：本學(xué)位論文屬于保密范圍，在年解密后適用本授權(quán)書。非保密論文注釋：本學(xué)位論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：年月日導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日中文摘要葡萄糖是生命過程中主要的特征化合物，它的分析與檢測(cè)對(duì)人類疾病的診斷、治療和控制有著重要意義。1967年第一支含
4、酶葡萄糖生物傳感器的誕生，成功將納米材料與電化學(xué)分析檢測(cè)結(jié)合在一起。酶式葡萄糖生物傳感器具有良好的選擇性和高的靈敏度，但它易受溫度、濕度、pH等外界環(huán)境的影響，而且酶的固定程序比較復(fù)雜，價(jià)格昂貴，壽命較短等缺點(diǎn)也限制了它的應(yīng)用及發(fā)展。近年來(lái)，無(wú)酶葡萄糖傳感器憑借響應(yīng)速度快，高的靈敏度，低的檢測(cè)限和良好的穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)成為當(dāng)今研究熱點(diǎn)。本文著重設(shè)計(jì)和制備了3種新型納米復(fù)合材料，并結(jié)合電化學(xué)檢測(cè)手段構(gòu)建無(wú)酶葡萄糖電化學(xué)傳感器。在提高無(wú)酶葡萄糖傳感器的靈敏度方面取得了一定的研究進(jìn)展，具體內(nèi)容如下：1.氧化鎳-碳纖維納米復(fù)合材
5、料的制備及其在無(wú)酶葡萄糖傳感器中的應(yīng)用。采用均勻沉淀法，將NiO納米粒子均勻生長(zhǎng)在CNFs上，并利用XRD、EDS和SEM對(duì)其成分和形貌進(jìn)行表征。采用滴涂法將該材料修飾于玻碳電極表面構(gòu)建了無(wú)酶葡萄糖傳感器。通過對(duì)電極的制備條件、檢測(cè)條件的考察和對(duì)葡萄糖的電化學(xué)行為的研究，結(jié)果表明碳纖維有效的加快了電極表面電子的傳遞速率，提高了電極對(duì)葡萄糖的催化效果。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，該傳感器對(duì)葡萄糖具有較寬的檢測(cè)范圍-4-1-25.0×10～4.5mM和很高的靈敏度3100μAmMcm。除此之外，該傳感器還具備選擇性好和不受氯離子毒
6、害等優(yōu)點(diǎn)，并成功應(yīng)用于血清樣品中葡萄糖含量的檢測(cè)。2.氧化銅-碳球納米復(fù)合材料的制備及其在的無(wú)酶葡萄糖傳感器中的應(yīng)用。采用葡萄糖水熱法合成直徑約600nm的碳球，并成功引導(dǎo)氧化銅納米粒子均勻的生長(zhǎng)在其表面得到CuONPs-CSs納米復(fù)合材料。利用XRD、XPS、FIR、SEM對(duì)其結(jié)構(gòu)組成和形貌進(jìn)行分析。基于該功能材料在堿性溶液中對(duì)葡萄糖具有較高的催化活性，將其修飾于玻碳電極表面，研究其對(duì)葡萄糖的電化學(xué)行為。結(jié)果顯示采用該納米復(fù)合材料構(gòu)建的無(wú)酶葡萄糖傳感器與單純的CuONPs相比，具有較高的靈-1-2-4敏度2981μ
7、AmMcm、寬的線性范圍5.0×10～2.3mM以及低的檢測(cè)限0.1μM。將其用于人血清中葡萄糖濃度的檢測(cè)，測(cè)定的結(jié)果與參考值基本一致。3.氧化銅-氧化鎳納米復(fù)合氧化物的制備及其在無(wú)酶葡萄糖傳感器中的應(yīng)用?；诩{米復(fù)合氧化物獨(dú)特的催化特性，我們以硝酸銅和硝酸鎳為原料，采用化學(xué)共沉淀法制備CuO-NiO納米復(fù)合氧化物，并利用SEM、XRD、EDS對(duì)其形貌和結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行表征。由于相互摻雜引起晶格畸變，產(chǎn)生更多的活性位點(diǎn)，使得該復(fù)合材料構(gòu)建的葡萄糖傳感器對(duì)葡萄糖有很好的電催化效果，將其修飾于玻碳電極表面對(duì)葡萄糖進(jìn)行分析檢測(cè)
8、。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，該傳感器對(duì)葡萄糖響應(yīng)迅速(小-1-2于5s)，靈敏度高達(dá)4116μAmMcm，檢測(cè)限低至0.2μM(S/N=3)，-3檢測(cè)范圍寬達(dá)2×10～4.1mM，并且具有良好的重復(fù)性和重現(xiàn)性。關(guān)鍵詞：氧化銅；氧化鎳；納米復(fù)合物；無(wú)酶葡萄糖傳感器；電化學(xué)檢測(cè)ABSTRACTGlucoseisthecharacteristiccompou
