NML研究论文 | 超灵敏无酶葡萄糖传感器:基于MOF衍生物的CuNi/C纳米片阵列

内容简介

双金属催化剂具有低成本、高活性、优异的导热/导电性、制备方法简单等优点,在无酶葡萄糖传感领域具有广阔的应用前景。

哈尔滨工业大学王炎教授课题组最近发表了题为「A CuNi/C Nanosheet Array Based on a Metal-Organic Framework Derivate as a Supersensitive Non-Enzymatic Glucose Sensor」的研究论文。

此工作通过在Ni基金属-有机框架(MOF)衍生物表面沉积Cu纳米颗粒,开发了一种自支撑CuNi/C电极,用于无酶葡萄糖传感。Cu纳米颗粒的沉积可改变MOF衍生物薄膜的阵列结构,从而显著增强电化学活性。

电化学测试表明这种CuNi/C纳米片阵列电极对葡萄糖的传感灵敏度高达17.12 mA mM−1 cm−2,检测极限低至66.67 nM,同时具有更宽的线性范围(0.20-2.72 mM)。此外,这种传感器还具有良好的回收性、可重复性、以及性能稳定性,在葡萄糖传感实际应用方面也具有良好的前景。

图文导读

▶ 图1 制备CuNi/C电极的示意图。

▶ 图2 不同Cu沉积时间制备的CuNi/C电极的SEM图像:a)5 s,b)10 s,c)20 s,d)50 s和e)100 s。左上角显示相应的高分辨率图像,f)为c)的EDS图。

▶ 图3 从不同Cu沉积时间获得的CuNi/C的安培响应,细节显示在0.54 V下,将20 μM葡萄糖连续添加到0.1 MNaOH中。

▶ 图4 CuNi/C电极的XRD图。

▶ 图5 a)在0.1 M NaOH中活化的CuNi/C电极中通过CV进行60个循环。b)在0.1 M NaOH和0.1M NaOH+0.4 mM葡萄糖中的活化电极的CV图。用Pt箔作为对电极,Ag /AgCl作为参比电极,在三电极系统中进行CV测量。扫描速率为20mV s-1

▶ 图6 在连续添加8 μM葡萄糖的情况下,不同的电势对CuNi/C电极安培响应的影响。b)在0.54 V条件下连续添加葡萄糖时CuNi/C电极的安培响应。左上方插图显示安培响应对低葡萄糖浓度的部分放大。c)响应电流密度相对于葡萄糖浓度的相应标准曲线。d)在0.54 V条件下在0.1 M NaOH中添加0.1 mM葡萄糖,5 μM DA,5 μM AA,5 μM UA,5 μM对乙酰氨基酚,5 μM果糖,5 μM蔗糖,5 μM叶酸和5 μM L-半胱氨酸,对CuNi/C电极进行干扰测试。

文章信息

文章发表于 Nano-Micro Letters 期刊 2018 年第 10 卷第 2 期,详情请阅读全文,可免费下载。本文在期刊微信 (nanomicroletters)、微博 (纳微快报NML)、科学网博客、Facebook、Twitter等媒体推出,请多关注。以往微信推文可参看网站(http://nmsci.cn)

Cite as:Li Zhang, Chen Ye, Xu Li, Yaru Ding, Hongbo Liang, Guangyu Zhao, Yan Wang.A CuNi/C Nanosheet Array Based on a Metal-Organic Framework Derivate as a Supersensitive Non-Enzymatic Glucose Sensor. Nano-Micro Lett. (2018) 10: 28.

https://doi.org/10.1007/s40820-017-0178-9

关键词:无酶葡萄糖传感器,纳米颗粒,纳米片阵列,自支撑电极,Cu-Ni双金属催化剂

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通讯作者简介

哈尔滨工业大学化学系,教授、博士生导师,曾在哈尔滨医科大学基础医学院化学部和药物研究所、新加坡国立大学化学系、瑞典隆德大学分析化学系等机构工作,从事色谱类分析方法及样品前处理方法研究、电分析、酶的直接电化学研究等。

Email:wangy_msn@hit.edu.cn

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先进功能材料制备及在分析化学中的应用;纳米材料用于环境污染物处理;电催化材料等。

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