DOI: 10.1016/j.coco.2021.100687
采用靜電紡絲法以及隨后在450℃下進行煅燒制備了CuO-NiO納米復合材料。使用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)和透射電子顯微鏡(TEM)對樣品進行了表征。從SEM顯微照片中觀察到無珠的規則納米纖維。XRD和TEM結果證實所合成材料是由CuO和NiO晶相組成的復合納米顆粒。本研究在玻璃碳電極(GCE)上修飾納米復合材料CuO-NiO,首次制備出一種無酶葡萄糖傳感器。采用循環伏安法和電流-時間曲線技術探究修飾電極(CuO-NiO/GCE)在堿性水溶液中的電化學性能。對GCE上的外加電位、修飾物濃度等實驗參數進行了優化,并詳細研究了用于葡萄糖測定的生物傳感器性能。在最佳條件下(8.0μL修飾物,+0.55V),CuO-NiO/GCE在葡萄糖檢測中顯示出優異的性能,如較快的響應速度(約1s),低至0.08μM的檢測限(S/N=3),0.2μM-1.0mM的寬范圍,線性相關系數為0.998,靈敏度高達4022μA mM-1 cm-2。另外,CuO-NiO/GCE具有良好的選擇性、重現性和長期穩定性。出色的葡萄糖電化學催化性能表明,合成的CuO-NiO納米復合材料是一種很有前途的葡萄糖電極材料。
圖1.所制備電紡納米纖維在450℃下煅燒之前(a)和之后(b)的SEM圖
圖2.樣品的XRD圖(a)和TEM(b)
圖3.不同材料(NiO(I),CuO(II),CuO-NiO(III))修飾GCE在含1mM(a)和2mM(b)(實線)或無葡萄糖(虛線)的0.1M NaOH中的CVs(掃描速率:50mV/s)插圖,GCE在含2mM葡萄糖(實線)或沒有葡萄糖(虛線)時的CVs。V,在不同掃描速率下,CuO-NiO在含2mM葡萄糖的0.1M NaOH中的CVs,以及峰值電流與掃描速率平方根的校準圖(V中的插圖)
圖4.由煅燒靜電紡絲纖維得到的CuO-NiO納米復合材料在NaOH中的葡萄糖電氧化機理示意圖
圖5.A,不同因素對CuO-NiO/GCE上0.2mM葡萄糖的氧化電流的影響:修飾物用量和外加電位。B,葡萄糖在CuO-NiO/GCE上的電流-時間曲線;插圖,葡萄糖氧化反應和葡萄糖濃度的相應校準曲線
圖6.葡萄糖(0.1mM)和DA、AA、UA在CuO-NiO/GCE上的電流-時間曲線