一种高灵敏度电流型葡萄糖传感器制备方法技术

技术编号:7699758 阅读:134 留言:0更新日期:2012-08-23 03:38
本发明专利技术涉及一种高灵敏度电流型葡萄糖传感器制备方法,首先制备制备α-Ni(OH)2的溶胶和纳米结构膜,然后将切割的FTO电极先后用异丙醇和甲醇超声洗涤15min后在空气中干燥,每个电极限定1.0cm2的区域,再用旋涂的方法以2500rpm的转速往电极上旋涂制备好的α-Ni(OH)2溶胶2min;最后,电极真空干燥24h后在240℃煅烧30min,得到以α-Ni(OH)2构成的纳米结构膜修饰的电化学传感器,本发明专利技术经循环伏安法和流动注射分析的方法表明传感器表现出增强的表面积和电催化性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种葡萄糖传感器的制备方法,尤其涉及。
技术介绍
葡萄糖是一种非常重要的代谢产物,对葡萄糖进行监测是生物医学、食品、饮料和 生化
的一个基本问题。工业上通常采用近红外光谱对葡萄糖的浓度进行估测,但是这种方法非常昂贵而且对常规性监测不太实际,因此促进了简易的、廉价的电化学传感器的发展。电流型葡萄糖传感器可以分为酶型和非酶型两种。对于酶型葡萄糖传感器来说,葡萄糖氧化酶被固定在电极的表面,葡萄糖被氧化的同时分子氧被还原为过氧化氢,然后以电流的形式被监测到。酶具有高选择性,但是同时也有很多缺点稳定性受到了限制,并且其反应受温度和PH值的影响。相反,非酶型电极显得更强大一些,但是由于其很容易被毒素污染,因此监测过程中就会有很多的不确定性。一般来说,钼(Pt)、铜(Cu)、镍(Ni)和金(Au)通常被用来当作电极材料,但是金属合金,比如含有铅(Pb)、金和铑(Rh)的钼就在中性PH值条件下被用作合金电极。另外,也有人报道了含有镍、铁(Fe)和锰(Mn)的铜合金在碱性条件下被用来检测葡萄糖。最近,纳米结构和混合电催化纳米材料作为一种新的电极材料被引入到了传感器的应用中。这种新材料由于具有增大的表面积,因此可以实现更高的灵敏度和更低的检测限。例如,氧化镍(钴)和碳纳米管的复合物在碱性条件下对碳氢化合物的检测表现出了非常好的性能。氢氧化镍是另一种被广泛应用在电流分析中的有趣的材料,目前已经被应用于医药产品和有机物,比如乙醇、氨基酸和碳氢化合物的检测分析中。氢氧化镍是一种非常有名的多形态材料,其中P态是热力学稳定性最好的相,而且P-Ni (OH)2/P-NiOOH是传统的氧化还原过程。但是需要注意的是,a-Ni (OH)2/Y-NiOOH对是更有趣的,因为a相具有更好的电化学可逆性因而具有更高的蓄电量和导电性能。不幸的是,它不稳定,在碱性溶液中充放电过程中会自发地转变为P相。因此,很多研究者的研究都集中在了 a-Y对的稳定性上。事实上,传统的电化学生长的材料在经过50次氧化还原过程后就会丧失一半的蓄电能力,但是纳米结构电极即使在经过200次这种过程之后其蓄电能力基本没有什么显著的变化。所以目前迫切需要设计出一种纳米结构的葡萄糖电化学传感器。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足,提供了。,其步骤如下(I)制备a -Ni (OH)2的溶胶和纳米结构膜先在50°C下将9. 64mmol的四水合醋酸镍溶解在25ml的丙三醇中并搅拌得到溶液八,将19. 28mmol的KOH溶解在19. 3ml的正丁醇中得到溶液B ;然后将溶液B加入到溶液A中形成混合溶液;形成的混合溶液在室温下搅拌6h形成一种亮绿色的透明的悬浮液,这种悬浮液用来制备纳米级稳定的a -Ni (OH) 2修饰的氟掺杂氧化锡(FTO)电极;(2)将切割的FTO电极先后用异丙醇和甲醇超声洗涤15min后在空气中干燥,每个电极限定1.0cm2的区域,再用旋涂的方法以2500rpm的转速往电极上旋涂制备好的a -Ni (OH)2溶胶2min ;然后电极真空干燥24h后在240°C煅烧30min。所述的FTO电极,其电阻为15 Q。所述的Ni (OH)2 溶胶:分别为 Ni-1, Ni-2 和 Ni-3。所述FTO 电极表面的 a -Ni (OH)2 的浓度为Ni_l = I. 24X 10,,Ni-2 =9. 08Xl(Tn,Ni-3 = 4. 22 X l(Tn,单位均为 mol/cm2。本专利技术专利以稳定的a -Ni (OH)2构成的纳米结构膜修饰的氟掺杂氧化锡电极为基础,设计了一种高灵敏度和重复性的电流型葡萄糖传感器,经循环伏安法和流动注射分析的方法表明传感器表现出增强的表面积和电催化性能。具体实施例方式为了加深对本专利技术的理解,下面结合实施对本专利技术作进一步详述。,其步骤如下(I)制备a -Ni (OH)2的溶胶和纳米结构膜先在50°C下将9. 64mmol的四水合醋酸镍溶解在25ml的丙三醇中并搅拌得到溶液八,将19. 28mmol的KOH溶解在19. 3ml的正丁醇中得到溶液B ;然后将溶液B加入到溶液A中形成混合溶液;形成的混合溶液在室温下搅拌6h形成一种亮绿色的透明的悬浮液,这种悬浮液用来制备纳米级稳定的a -Ni (OH)2修饰的氟掺杂氧化锡(FTO)电极;(2)将切割的FTO电极(R= 15⑴先后用异丙醇和甲醇超声洗涤15min后在空气中干燥,每个电极限定I. Ocm2的区域,再用旋涂的方法以2500rpm的转速往电极上旋涂制备好的a -Ni (OH)2溶胶2min ;然后电极真空干燥24h后在240°C煅烧30min。传感器的性能研究在碱性条件下,对基于稳定a -Ni (OH)2纳米颗粒修饰的纳米结构氟掺杂氧化锡电极的葡萄糖传感器的性能进行了系统的研究。电催化波形图的连续阳极转移跟葡萄糖浓度呈函数关系,原因是基底诱导的Ni (OH)2的a相到P相的转变。扫描电镜图片表明电极由大约20nm的纳米颗粒构成。系统研究结果表明,本专利技术专利制备的传感器具有高的分析频率(128次分析/小时)、低的检测限(3iimol/L)和高的特定灵敏度(446 u A mM 1Cm 2)。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高灵敏度电流型葡萄糖传感器制备方法,其特征在于制备步骤如下 (1)制备a-Ni (OH)2的溶胶和纳米结构膜先在50°C下将9. 64mmol的四水合醋酸镍溶解在25ml的丙三醇中并搅拌得到溶液八,将19. 28mmol的KOH溶解在19. 3ml的正丁醇中得到溶液B ;然后将溶液B加入到溶液A中形成混合溶液;形成的混合溶液在室温下搅拌6h形成一种亮绿色的透明的悬浮液,这种悬浮液用来制备纳米级稳定的a -Ni (OH)2修饰的氟掺杂氧化锡-FTO电极; (2)将切割的FTO电极先后用异丙醇和甲醇超声洗涤15min后在空气中干燥,每个电极限定I. Ocm2的区域,再用旋涂的方法以2500rpm的转速往...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙京华潘正海
申请(专利权)人:无锡百灵传感技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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