新型葡萄糖电化学传感器的研究与分析应用开题报告
基于纳米碳管的葡萄糖生物传感器的研究的开题报告
基于纳米碳管的葡萄糖生物传感器的研究的开题报
告
一、研究背景与意义
葡萄糖作为人体的一种重要能源，能够为机体提供必要的营养物质。
然而，高血糖可以导致糖尿病等各种疾病的发生，因此对葡萄糖的监测
和控制具有重要意义。
传统的葡萄糖检测方法需要昂贵的仪器和复杂的
操作流程，对于实时监测难度较大。
基于纳米技术的葡萄糖生物传感器
可以将检测过程简化，并且具有快速、高灵敏度和高选择性的优点，因
此在医疗和健康领域有着广泛的应用前景。
本研究计划基于纳米碳管技术研究一种新型的葡萄糖生物传感器，
实现对葡萄糖的高灵敏度检测。
二、研究内容
1. 纳米碳管材料的制备
采用化学气相沉积法制备高质量的纳米碳管材料。
2. 生物传感器的制备及性能测试
将葡萄糖氧化酶通过化学修饰的方法固定在纳米碳管表面，制备葡
萄糖生物传感器。
通过电化学测试等方法对传感器的灵敏度和选择性进
行测试。
3. 优化传感器性能
针对传感器灵敏度和选择性不足等问题，进一步优化传感器性能。
三、研究进展
目前，已经实现了纳米碳管材料的制备，并开始进行生物传感器的
制备和性能测试。
预计在未来的研究中，将会进一步优化生物传感器的
性能，并开展相关应用研究。
四、结论与展望
本研究计划将基于纳米碳管技术研究一种新型的葡萄糖生物传感器，旨在实现对葡萄糖的高灵敏度检测。
本研究具有重要意义和广阔的应用
前景，有望为人类健康和医疗领域带来不小的贡献。
葡萄糖传感器的研究与开发
葡萄糖传感器的研究与开发第一章概述葡萄糖传感器是一种用于检测血液中葡萄糖浓度的电化学传感器。
它对于糖尿病患者的生活非常重要，能够帮助他们监测血糖水平，从而调节饮食和药物的使用。
与传统的测量血糖水平的方法相比，葡萄糖传感器具有高灵敏度、高选择性、实时监测和便携式等优点。
在过去的几十年中，葡萄糖传感器已经得到了广泛的研究和应用。
现如今，市场上有各种各样的商业葡萄糖传感器，其工作原理和性能也不尽相同。
本文将从葡萄糖传感器的工作原理、材料选择、性能评价和未来发展等方面进行讨论。
第二章葡萄糖传感器的工作原理葡萄糖传感器是一种典型的电化学传感器。
它基于葡萄糖在特定电极表面的氧化还原反应来测量血液中的葡萄糖浓度。
一般来说，葡萄糖传感器可以分为两类：酶法葡萄糖传感器和无酶法葡萄糖传感器。
酶法葡萄糖传感器是目前使用最普遍的一种葡萄糖传感器。
它的原理是将葡萄糖氧化酶固定在电极表面上，使其能够催化葡萄糖的氧化还原反应。
当血液中的葡萄糖浓度较高时，葡萄糖会被酶催化分解，产生电子和质子。
这些电子和质子会在电极表面上发生氧化还原反应，进而产生电流信号。
通过测量电流信号的大小，即可确定血液中的葡萄糖浓度。
无酶法葡萄糖传感器则是利用一些可以直接与葡萄糖发生反应的物质来实现葡萄糖的检测。
这些物质又被称为“人工酶”。
较常用的人工酶包括银纳米粒子、氧化物、氮化物等。
第三章葡萄糖传感器的材料选择对于酶法葡萄糖传感器而言，其关键材料之一是葡萄糖氧化酶。
葡萄糖氧化酶的选择应该考虑其催化效率、稳定性和可重复性等因素。
目前应用广泛的酶有葡萄糖氧化酶、葡萄糖脱氢酶、葡萄糖酸化酶等。
此外，电极材料也是葡萄糖传感器的重要组成部分。
常用的电极材料有玻碳电极、金电极、铂电极、碳纳米管等。
不同的电极材料有不同的物理和化学性质，其选择应该考虑其导电性、稳定性、抗腐蚀性等特点。
在无酶法葡萄糖传感器中，人工酶的选择也非常重要。
目前，银纳米粒子是较常用的一种人工酶。
新型电化学传感器的研究与应用
新型电化学传感器的研究与应用电化学传感器是一种基于电化学反应进行检测的传感器，它具有灵敏度高、选择性好、实时性强、可重复使用等优点，因此在环境监测、生命科学、药学、食品安全等领域都有广泛的应用。
近年来，随着电化学传感器技术的不断发展和创新，新型电化学传感器逐渐得到了人们的重视和关注，并在多个领域中得到了广泛的应用和推广。
一、电化学传感器的基本原理电化学传感器是一种通过测量电化学反应峰值电流、电位或电荷等参数来检测物质浓度的方法。
它是通过电极与电解质溶液之间的界面反应来实现测量的。
当物质存在于电极表面或其周围溶液中时，它将引起电极电位的变化或电流的变化，从而使得测量系统记录到一个信号，该信号与物质浓度有关。
因此，电化学传感器的检测原理主要基于电化学反应和电极电位的变化。
电化学反应是指在电极界面上的氧化还原反应、酸碱反应和配位反应等，这些反应往往在电位的特定范围内进行，并在电极表面和电解质溶液之间产生物质吸附、离子交换、电子传递等现象。
这些反应的特殊性质使得电化学传感器在检测物质浓度时具有很高的敏感性和选择性。
二、新型电化学传感器的发展新型电化学传感器的提出和研究主要是为了解决传统电化学传感器存在的一些问题，比如传感器反应速度慢、重现性差、干扰较强、监测范围窄等。
在新型电化学传感器的研究中，主要是从电极材料的改进、界面修饰和信号转换等多个方面进行探索和创新，以提升传感器的精度和可靠性。
1.电极材料的改进——纳米材料的应用在传统的电化学传感器中，电极材料往往是基于金属、碳、半导体等化合物的。
但是随着纳米技术的发展，很多设计精细的多孔结构纳米材料被用于新型电化学传感器的制备中。
这些纳米材料具有巨大的表面积和丰富的表面反应位点，使得它们能够吸附更多的反应物，加速反应的发生，增强传感器的灵敏度和速度。
2.界面修饰——生物分子的应用生物分子通过被修饰到电极表面，可以使传感器更加敏感和选择性，因为这样可以针对不同的生物分子进行检测和识别。
电化学生物传感器的研究与应用
电化学生物传感器的研究与应用电化学生物传感器是一种基于生物反应和电化学原理的新型传感器，它能够通过感受生物分子的电信号变化，实现对生物系统的检测和监测，具有高灵敏度、高专一性和高精度等特点。
目前，电化学生物传感器被广泛应用于生物、医学、环境等领域中，成为了一种热门的研究方向。
1. 传感器的原理及分类电化学生物传感器的原理基于电化学反应和生物作用的耦合，通过在电极表面修饰上生物分子，如酶、抗体、核酸等，当分子与目标分子结合时，会发生电化学反应，产生电信号，由此就可以检测出目标物质的存在及其浓度等参数。
根据传感电流的来源不同，电化学生物传感器可以分为阻抗型传感器和容抗型传感器两种类型。
2. 传感器的应用领域电化学生物传感器在生命科学、环境科学、化学等领域中有着广泛的应用。
在医学领域中，目前已经有多种电化学生物传感器被用于糖尿病、癌症、心血管等疾病的诊断与治疗。
在环境监测领域中，电化学生物传感器也是一种重要的工具，可以实现对大气污染、土壤污染、水质污染等方面的快速检测。
此外，在生物制药领域和生物安全领域中，电化学生物传感器也有着广泛的应用。
3. 传感器的发展趋势目前电化学生物传感器在灵敏度、专一性和稳定性等方面仍然存在一些问题，需要借助于新型的纳米材料、分子印迹技术、基因编辑技术等手段来改进和提升其性能。
同时，随着生物信息学、物联网技术的发展，电化学生物传感器将会走向可穿戴、远程监测等领域，成为生态智能监测和预警的一种新技术手段。
4. 结语随着生物技术的飞跃发展，电化学生物传感器将会成为一种非常重要的检测和监测手段，它具有着高灵敏度、高专一性和高精度等特点，有着广泛的应用前景。
我们应该加强对电化学生物传感器的研究和探索，不断提升其技术水平和性能，为人类的健康及环境保护做出更大贡献。
新型电化学传感器的研究及应用
新型电化学传感器的研究及应用1.引言电化学传感器是一种能够将化学信息转化为电化学信号的装置，近年来得到了广泛的研究。
本文将探讨新型电化学传感器的研究及其在各个领域的应用。
2.新型电化学传感器的研究进展2.1纳米材料在电化学传感器中的应用纳米材料具有较大的比表面积和较好的传导性能，使其成为新型电化学传感器的重要研究方向。
研究人员通过合成不同形状、不同结构和不同尺寸的纳米材料，提高了传感器的灵敏度和选择性。
例如，金纳米颗粒是常用的催化剂，在电化学传感器中被广泛应用于检测环境中的重金属离子和有害气体。
2.2 生物传感器的发展生物传感器是一种利用生物分子与目标物质相互作用的电化学传感器。
近年来，生物传感器在医学诊断、生物学研究和环境监测等领域得到了广泛应用。
研究人员通过改良电极界面，提高了生物传感器的灵敏度和检测范围。
例如，通过修饰电极表面，可以实现对生物分子（如蛋白质、DNA等）的高灵敏度检测和定量分析。
3.新型电化学传感器在环境监测中的应用3.1 水质监测电化学传感器在水质监测中起着重要作用。
通过检测水中溶解氧、PH值和有机物等指标，可以评估水体的质量。
新型电化学传感器可以更加快速准确地监测水质指标，并具有更好的耐用性和稳定性。
3.2 大气环境监测大气环境中的污染物对人们的健康和环境造成了严重影响。
新型电化学传感器可以用于检测大气环境中的有害气体浓度，如二氧化硫、氮氧化物等。
这些传感器能够快速反应，对低浓度气体具有较高的灵敏度和选择性。
4.新型电化学传感器在医学诊断中的应用4.1 生物传感器在临床诊断中的应用生物传感器可以通过检测人体内各种生物分子的含量，帮助医生进行疾病的早期诊断和治疗。
例如，通过检测血液中的生物标志物，可以实现对肿瘤、心脑血管疾病等的非侵入性检测和监测。
4.2 医学成像中的应用新型电化学传感器也可以应用于医学成像中。
通过与磁共振成像和超声成像等技术相结合，可以实现人体内部病变的高分辨率成像。
新型葡萄糖生物传感器的构筑、机理及应用研究
新型葡萄糖生物传感器的构筑、机理及应用研究【摘要】：葡萄糖是动植物体内碳水化合物的主要组成部分,葡萄糖的定量测定在临床化学、生物化学和食品分析中都占有很重要的地位,葡萄糖的分析与检测方法一直是研究的热点之一。
随着人们生活水平的提高和老年人口的增加,糖尿病发病率呈上升趋势,已成为仅次于心血管病和癌症的第三大危险疾病,其诊断和治疗已成为了医学界面临的重大课题。
因此,快速、准确、方便地检测血糖含量,从而有效地对糖尿病进行监测和治疗变得越来越重要。
之前,人们已经为葡萄糖的检测做出了很多重要的研究。
在已有检测方法中,生物传感器由于具有灵敏度高、重现性好、操作简便等优点,在各种检测方法中扮演着重要的角色。
它的工作原理是基于对固定在特定载体上的葡萄糖氧化酶(GOx)催化氧化葡萄糖时产生的过氧化氢电流的检测。
因此,葡萄糖氧化酶的固定化是传感器制备过程中最关键的步骤之一纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于1-100纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料,是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域。
纳米材料具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,并由此产生出许多特殊性质。
由于纳米材料特有的光、电、磁、催化等性能,引起了凝聚态物理界、化学界及材料科学界的科学工作者的极大关注。
因此,纳米材料在太阳能电池、催化、电子信息技术及传感器材料等方面有着深入的研究和广阔的应用前景,其中传感器是纳米材料可能利用的最有前途的领域之一。
纳米材料奇异的特性,使得生物传感器的灵敏度、检测限和响应范围等性能指标得到了很大的提升。
纳米材料为生物传感器的发展带来了新的契机,创造了更为广阔的空间。
本论文通过链接反应(ClickReaction)、聚酰胺胺(PAMAM)和聚多巴胺膜对葡萄糖氧化酶进行固定化,并利用水热法合成了树叶状CuO纳米材料、ZnO/Au复合纳米材料和纳米WO3,并将其应用于葡萄糖生物传感器的研究与应用。
通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射光谱、电子衍射光谱和紫外可见分光光度法对合成的纳米材料形貌和组成进行表征,利用循环伏安法、交流阻抗、安培检测法等对葡萄糖的含量进行了检测和分析。
基于纳米多孔金薄膜的葡萄糖电催化氧化研究的开题报告
基于纳米多孔金薄膜的葡萄糖电催化氧化研究的开题报告一、选题背景和意义葡萄糖是人体内一种重要的能量物质，具有广泛的应用价值。
同时，近年来，葡萄糖传感器因其在医疗、食品安全等领域中的广泛应用而备受关注。
传统的葡萄糖检测方法通常采用较为复杂的基于酶的电化学测定方法或高性能液相色谱法等技术，这些方法通常需要复杂的实验步骤，费用昂贵，且难以应用于实时监测、终端检测和快速测定等实际应用场景。
基于电催化氧化原理的电化学生物传感器是一种新型的葡萄糖检测方法。
其中，利用多孔金薄膜作为载体来实现对葡萄糖的高效检测已成为一个研究热点。
多孔金薄膜具有高的电化学活性和生物相容性、较高的电导率和机械强度等优点，可将传感器的灵敏度和响应速度显著提高。
因此，对于基于纳米多孔金薄膜的葡萄糖电催化氧化的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、研究目的和内容本文旨在研究基于纳米多孔金薄膜的葡萄糖电催化氧化方法。
在此基础上，开展以下研究内容：1.通过制备纳米多孔金薄膜，探讨其物理化学性质以及对葡萄糖电催化氧化的影响。
2.利用循环伏安和计时安培法等电化学方法，研究基于纳米多孔金薄膜的葡萄糖电催化氧化性能。
3.结合多元回归分析方法，研究各种因素对葡萄糖电催化氧化的影响，以优化纳米多孔金薄膜的制备及传感器构建等参数。
4.在研究得出的最优化参数的条件下，对不同葡萄糖浓度的检测性能进行评估。
三、研究方法1.纳米多孔金薄膜的制备：通过铝箔模板法、溶剂热法、金膜控制腐蚀法等多种方法制备纳米多孔金薄膜。
2.物理化学性质表征：通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、比表面积分析仪等方法对多孔金薄膜进行表征。
3.电催化氧化性能测试：利用电化学方法进行电催化氧化性能的测试，主要包括循环伏安和计时安培测试。
4.多元回归分析：对影响葡萄糖电催化氧化性能的因素进行研究，通过多元回归分析将各种因素综合考虑，确定最优化条件。
五、预期成果通过研究基于纳米多孔金薄膜的葡萄糖电催化氧化方法，预计能够得出以下成果：1.成功制备出性能优良的纳米多孔金薄膜。
葡萄糖传感器的制备及其应用研究
葡萄糖传感器的制备及其应用研究随着现代医药科技不断发展，人们对于生命健康的关注也日益升温，各种医疗设备和技术也得到了广泛的应用。
其中，葡萄糖传感器就是一种应用广泛的医疗设备。
接下来，本文将从制备、应用两个方面探究葡萄糖传感器的研究现状及其未来发展。
一、制备葡萄糖传感器的研究现状1. 葡萄糖传感器的基本原理葡萄糖传感器是一种用于检测体内葡萄糖含量的设备，其基本原理是通过选择性的反应，将体内的葡萄糖含量转化为电信号，并输出到监测器上，以达到实时检测的目的。
目前，葡萄糖传感器主要分为两种，一种是经皮植入式葡萄糖传感器，另一种是便携式葡萄糖传感器。
两种传感器在制备上的难度与复杂性都有很大的区别。
2. 制备经皮植入式葡萄糖传感器的研究现状经皮植入式葡萄糖传感器是一种特殊的葡萄糖监测设备，可以持续监测血糖水平，因此被广泛应用于糖尿病患者的管理和治疗。
制备经皮植入式葡萄糖传感器的关键在于传感器的材料选择，以及与体内组织的相容性问题。
目前，研究人员主要采用各种生物相容性强的材料，如聚乳酸酸甘油酯、聚乙烯醇等，同时在传感器表面涂覆选择性敏感材料，使其只对葡萄糖发生反应。
3. 制备便携式葡萄糖传感器的研究现状便携式葡萄糖传感器是一种可以带在身上，通过血液采集后即可进行检测的葡萄糖监测设备，被广泛应用于家庭和日常生活中的葡萄糖监测。
与经皮植入式葡萄糖传感器相比，便携式葡萄糖传感器的制备相对简单。
制备工艺主要包括对电极、传感器结构、膜层、检测系统等关键部件的组装和优化。
目前，研究人员还在探索使用柔性材料和微型化工艺，以进一步提高便携式葡萄糖传感器的性能。
二、葡萄糖传感器的应用研究1. 葡萄糖传感器在糖尿病患者管理中的应用葡萄糖传感器在糖尿病患者管理中的应用已经非常普遍。
通过实时监测血糖水平，可以及时调整药物治疗方案，从而有效控制血糖水平，减少糖尿病后遗症和糖尿病并发症的发生。
2. 葡萄糖传感器在食品生产中的应用随着人们对食品安全的日益关注，葡萄糖传感器也逐渐被应用于食品生产中。
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毕业设计(论文)开题报告论文题目一种基于无酶的电化学葡萄糖传感器的研究选题意义：传感器和传感器技术已经成为现代社会中的重要部分，它在我们的生活生产中无处不在，起着重要的作用。
目前在各种期刊上已经发表了大量关于传感器的各种领域的论文。
包括分子识别、纳米技术、聚合物化学、微流技术、分子生物学都能作为潜在的传感器应用技术。
无论在现在还是在将来，传感器都拥有巨大的价值。
传感器可以测量环境组成、健康状况、机器性能、食品质量等等。
举例来说，汽车发动机内如果安装上氧气传感器，通过检测氧气含量，可以帮助优化发动机内的空气-燃料比，从而实现优化引擎性能，提高能效比。
葡萄糖传感器如果能实现连续在线检测，糖尿病人就可以实时监测自身的血糖变化，从而调节饮食，控制血糖浓度，或者按照需要注射胰岛素。
如果将传感器连上封闭控制的胰岛素注射器，还能实现胰岛素的自行注射，使糖尿病人过上普通人的生活。
因此，对葡萄糖传感器的研究具有十分重要的现实意义。
与有酵葡萄糖传感器比较,无酶葡萄糖传感器具有以下优点:首先,无酶葡萄糖传感器不受糖易变性失活的影响,不需要在特殊条件下保存,比有酶葡萄糖传感器使用寿命要长;其次,制备无酶葡萄糖传感器比较简单,没有把酶修饰到电极上的技术难题;再次, 无酶型的传感器制备成本要比有酶葡萄糖传感器便宜,因为酶的制备和纯化都较为困难,这就导致酶的使用价格比较高;最后无酶葡萄糖传感器的稳定性和重现性方面都比有酶生物传感器优良,因为它不受修饰到电极上的酶的数量的影响。
虽然近年来电化学方法检测葡萄糖体现出大量的优点,然而这些新型材料在检测葡萄糖时也表现出一定的缺点,如无酶葡萄糖传感器氧化选择性并没有酶电极传感器的选择性好,当样品中存在大量的抗坏血酸(AA)和尿酸(UA)时,使用镍电极检测也有相应的响应电流。
而且部分无酶葡萄糖传感器成本也比较高,容易发生氯离子中毒等等,这些缺点都大大限制了它们的应用。
因此,制备一种成本较低、高选择性、可快速可靠检测葡萄糖的无酶葡萄糖传感器仍是科研工作者关注的焦点。
研究背景：检测葡萄糖含量的方法有很多种。
实验室常用的方法是碘量法，实际应用中常用的方法有高效液相色谱法(HPLC法)、分光光度法、旋光度法、气相色谱法、生物传感器法,此外还有比色法、薄层色谱法等。
葡萄糖的检测方法很多,各有利弊。
髙效液相色谱法中的离子色谱法在近年来发展非常快;银类杂多酸常常用作分光光度法分析中的重要显色剂,用来测定桂、等物质;旋光度法常常用作检测葡萄糖的一种辅助方法,这是由于葡萄糖的结构比较复杂;用气相色谱法检测分析葡萄糖时,操作过程较为复杂,需要对葡萄糖进行桂酸化预处理;使用生物传感器法检测葡萄糖时,表现出线性检测范围宽、灵敏度高、成本比较低等优点,所以生物传感器法检测葡萄糖应用前景较好。
葡萄糖传感器的研究一直为化学与生物传感器研究的热点,基于其使用变换器的物理化学原理,葡萄糖传感器可分为电化学传感器、压电传感器、热电传感器、声学传感器和光学传感器等等,其中电化学传感器是最早研制的生物传感器。
按有无使用酶用于构建葡萄糖传感器,可将葡萄糖电化学传感器分为基于酶的葡萄糖电化学传感器和无酶电化学传感器。
对于酶电极的电化学葡萄糖传感器的研究已经进行了几十年,同时也取得了令人满意的成果。
但是随着研究的发展,人们发现,用酶来修饰电极暴露出了越来越多的缺点,比如电极稳定性不好,因为GOD在电极构造、储存和使用的过程中容易发生变性;酶的成本较高;GOD固定到电极上的过程复杂,仍然没有一种完美的方法,使得其既能满足酶的稳定性和高效性,又能使其不易脱落、失活;实验操作条件需要严格控制;实验数据重现性较差;抗干扰能力差等等。
这些因素影响了酶电极葡萄糖生物传感器的灵敏度、稳定性及重现性,也限制了其产业化发展。
因此,越来越多的科研工作开始关注无酶电极来解决这些问题。
随着酶修饰电极葡萄糖传感器的缺点不断出现人们开始更多的关注无酶葡萄糖传感器。
碳纳米管、稀有金属纳米材料、金属合金、以及金属纳米氧化物,等材料逐渐用于构建无酶葡萄糖传感器。
用无酶葡萄糖传感器检测葡萄糖时,其表现出良好的电催化活性,总体来看,优点有线性范围广,检测限低,灵敏度高,选择性好,同时表现出很好的可重现性以及长期稳定性。
纳米材料的一个应用是制备纳米级电极。
对于纳米结构材料修饰的电极来说,纳米颗粒尺寸较小,表面的键态及电子态与内部的状态不同,从而使纳米颗粒表面活性的位置大大增加,而且纳米颗粒比表面积大、表面自由能高、具有良好的生物相容性,因此使纳米材料修饰电极具有较好的反应活性和选择性,进一步使修饰电极对某些特定物质的电化学行为产生某种特有的催化效应。
纳米材料修饰电极主要有以下三类。
(1)碳纳米管修饰电极；(2)金属纳米材料修饰电极；(3)纳米半导体材料修饰电极。
国内外研究现状：很多文献报道使用碳纳米管或者将金属纳米材料与碳纳米管复合后的材料用作构建无酶葡萄糖传感器,检测葡萄糖时表现出良好的电化学性能。
如Jian-Shan Ye等人使用多壁碳纳米管电极检测葡萄糖就表现出较好的电催化活性。
稀有金属如Au、Ag、Pt等材料,常用做电极材料,制成无酶葡萄糖传感器来检测葡萄糖,并表现出良好的性能。
如SejinPark等人用介孔Pt电极来检测葡萄糖,表现出良好的选择性、灵敏度以及稳定性。
金属合金如Pt-Pb材料用于电极材料检测葡萄糖时,具有良好的电催化性能。
如Jingpeng Wang等人合成纳米多孔Pt-Pb材料,用来检测葡萄糖时表现出很好的电催化活性。
金属纳米粒子Pt、Ni等材料,也常用于修饰电极构建葡萄糖传感器检测葡萄糖,表现出良好性能。
如Lian-Qing Rong等人在碳纳米管上修饰了高度分散的Pt纳米粒子,并用此材料钻-多壁碳纳米管(Pt-MWCNTs)修饰电极,以及Li-Min Lu等人制备了Ni纳米线阵列电极,这些材料用于电化学方法检测葡萄糖时,都表现出良好电催化性能。
金属氧化物如MnO2或金属纳米氧化物如纳米CuO等材料,常与碳纳米材料复合后,用于制成无酶葡萄糖传感器来检测葡萄糖,也表现出良好的性能。
如Jin Chen等人将制备的MnO2/MWCNTs复合材料修饰到电极表面检测葡萄糖,表现出很好的电化学性能;Liao-Chuan Jiang等人用氧化铜纳米粒子修饰多壁碳纳米管制成CuO/MWCNTs电极来检测葡萄糖,也表现出良好的选择性、灵敏度以及稳定性。
课题内容：1、本研究工作的目标在于通过纳米过渡金属氧化物NiO修饰碳糊电极、过渡金属Au的纳米复合材料修饰玻碳电极,构建无酶葡萄糖传感器,检测葡萄糖。
并进一步探索了如何提高电化学无酶葡萄糖传感器的性能,改善它的选择性、灵敏度、检测限以及稳定性。
2、工作准备：（1）在前期工作中,我们尝试使用了几种过渡金属氧化物的纳米材料修饰碳糊电极,用于检测葡萄糖。
（2）Ni、NiO或者Ni(OH)2能够在电极表面通过NiOOH/Ni(OH)2氧化还原对催化葡萄糖的电化学氧化。
我们将氧化镍与碳糊混合制备电化学葡萄糖传感器。
该材料可用于修饰玻碳电极,检测葡萄糖,表现出良好的电化学性能。
研究步骤：（一）纳米过渡金属氧化物构建无酶葡萄糖传感器1、实验仪器(1)CHI842B电化学工作站(2)磁力揽拌器(3)YP15K电子天平(4)PH030A型干燥箱2、主要试剂纳米过渡金属氧化物NiO、Pr6O11、Sm2O3、Y2O3、CeO2、Nd2O3、Dy2O3(Nanjing EmperorNano Material Co. Ltd.);石墨粉;石蜡;葡萄糖。
实验用水为二次超纯水(Milli-Q),其它试剂均为分析纯,使用前不需任何处理。
标准溶点毛细管。
3、电极的制备碳糊电极的制备:将石墨粉与石蜡按质量比为5:1混合,用研钵研磨后,形成碳糊。
然后在一根毛细管中装入一定量的碳糊并压实,将一根铜丝从毛细管另一端插入电极,并用胶固定。
碳糊电极的修饰:分别将纳米过渡金属氧化物NiO、Pr6O11、Sm2O3、Y2O3、CeO2、Nd2O3、Dy2O3与磨好的碳糊按照质量比1:5研磨混合后,取少量修饰到碳糊电极顶端(大约1mm),用于检测葡萄糖。
将纳米过渡金属氧化物NiO与磨好的碳糊按照质量比1:9研磨混合后,取少量修饰到碳糊电极顶端,用于检测葡萄糖。
（二）纳米氧化镍材料修饰电极检测葡萄糖1、实验仪器(1) Cm842B电化学工作站(2)磁力搜拌器(3) YP15K电子天平(4) PH030A型干燥箱(5)扫描电子显微镜2、主要试剂纳米过渡金属氧化物NiO (Nanjing Emperor Nano Material Co. Ltd.);石墨粉;石蜡;葡萄糖;抗坏血酸(AA);尿酸(UC)。
实验用水为二次超纯水(Milli-Q),其它试剂均为分析纯,使用前不需任何处理。
标准焰点毛细管(直径1mm)。
3、电极的制备碳糊电极的制备:将石墨粉与石錯按质量比为5:1混合,用研钵研磨后,形成碳糊。
然后在一根毛细管中装入一定量的碳糊并压实,将一根铜丝从毛细管另一端插入电极,并用胶固定。
碳糊电极的修饰:将纳米过渡金属氧化物NiO与磨好的碳糊按照质量比1:9研磨混合后,取少量修饰到碳糊电极顶端(大约1mm),用于检测葡萄糖。
预期研究结果：1、探索不同含量的NiO对修饰电极检测葡萄糖的影响。
将不同含量的NiO 碳糊修饰到碳糊电极表面,分别选择NiO:CP=l: 5和NiO:CP=l: 9的碳糊修饰电极,检测葡萄糖。
NiO修饰电极对葡萄糖的电催化响应信号与溶液中的OH-浓度和修饰材料表面的氧化还原电对Ni(OH)2/NiOOH的含量相关2、基于Ni、NiO、Ni(0H)2的无酶电化学葡萄糖传感器已经多次被报道。
将纳米NiO修饰的碳糊电极在高电位范围内进行扫描处理,然后检测葡萄糖。
希望所得的无酶葡萄糖传感器在检测葡萄糖时能够有更好的响应速度，更高的灵敏性，更宽的检测范围等。
研究进度安排2014年****至2014年****，课题内容确定，听取具体指导，着手准备所需仪器设备及药品。
2015年****至2015年****，根据课题内容收集相关资料，确定论文题目，着手实验的开展。
2015年****至2015年****，完成毕业论文任务书及开题报告，做好毕业论文的前期工作。
2015年****至2015年****，实验阶段，收集相关数据，开展实验。
2015年****至2015年****，数据处理，撰写毕业论文。
2015年****至2015年****，毕业论文答辩，评定成绩；毕业论文总结。
2015年****至2015年****，毕业论文工作总结。
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