[發(fā)明專利]一種具有高靈敏度的Co3O4多孔納米片非酶基葡萄糖傳感器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810892731.X
• 申請(qǐng)日: 2018-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN109239150B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦曉燕;劉福燕;王朋;黃柏標(biāo);王澤巖;張曉陽;鄭昭科;劉媛媛;張倩倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/327
• 分類號(hào): G01N27/327
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發(fā)明公開了一種具有高靈敏度的Co₃O₄多孔納米片非酶基葡萄糖傳感器及其制備方法，屬于電化學(xué)傳感器領(lǐng)域。本發(fā)明制備的Co₃O₄多孔納米片在電化學(xué)檢測葡萄糖上顯示出了優(yōu)異的分析性能，例如高的靈敏度(8506μA mM^?1cm^?2)，響應(yīng)時(shí)間短(小于6s)，檢測限低(1μM)，選擇性和穩(wěn)定性好。尤其是靈敏度高達(dá)8506μA mM^?1cm^?2，目前為止，與其他Co₃O₄非酶基葡萄糖電化學(xué)傳感器相比，靈敏度是最高的。此外Co₃O₄多孔納米片的制備方法簡單，無污染，且制備葡萄糖電化學(xué)傳感器的工序簡單，具有較高的商業(yè)化應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電化學(xué)傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種高靈敏度的Co₃O₄多孔納米片非酶基葡萄糖傳感器及其制備方法。

背景技術(shù)

葡萄糖不僅是生物體能量的主要來源，而且是至關(guān)重要的代謝中間體。但是過量的葡萄糖會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的、甚至是危及生命的疾病。據(jù)2011年世界衛(wèi)生組織報(bào)道，目前已經(jīng)有約3.5億人口患有糖尿病，預(yù)計(jì)到2030年，糖尿病將成為人類第七大死亡疾病。因此能夠?qū)崟r(shí)、定量地檢測血糖的濃度是診斷和控制糖尿病的有效方法。

近幾年來，納米材料由于其具有優(yōu)異的表面效應(yīng)、催化效率高、生物兼容性好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于催化、傳感等領(lǐng)域。Co₃O₄納米材料由于具有成本低，化學(xué)穩(wěn)定性好和高的理論電容等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用在超級(jí)電容器、鋰離子電池、生物傳感器等方面。雖然現(xiàn)在已經(jīng)有文獻(xiàn)報(bào)道了Co₃O₄非酶基葡萄糖傳感器，但是仍然存在靈敏度低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有高靈敏度的Co₃O₄多孔納米片非酶基葡萄糖傳感器及其制備方法，此外該傳感器同時(shí)具有選擇性好、響應(yīng)快、檢測限低和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種具有高靈敏度的Co₃O₄多孔納米片非酶基葡萄糖傳感器的制備方法，包括：

將碳布置于硝酸鈷和尿素的水溶液中，水熱反應(yīng)，制得前驅(qū)體；

將前驅(qū)體洗滌、煅燒，得Co₃O₄多孔納米片；

以Co₃O₄多孔納米片為工作電極，組裝非酶基葡萄糖傳感器。

為了獲得一種具有高的靈敏度的非酶基葡萄糖傳感器，本申請(qǐng)系統(tǒng)研究了不同Co₃O₄多孔納米片形貌與對(duì)葡萄糖檢測靈敏度的影響，經(jīng)過大規(guī)模實(shí)驗(yàn)摸索發(fā)現(xiàn)：在經(jīng)酸處理的碳布上，以硝酸鈷為原料，尿素為沉淀劑，再配合特定的水熱條件和煅燒溫度可在不加入其他助劑的情況下，制備出一種交錯(cuò)分布、相互間不粘連的Co₃O₄多孔納米薄片(如圖3所示)，該類Co₃O₄多孔納米薄片電化學(xué)檢測葡萄糖的靈敏度可達(dá)8506μA mM^-1cm^-2，響應(yīng)時(shí)間小于6s，檢測限低于1μM。

在一些實(shí)施例中，所述硝酸鈷和尿素的摩爾比為1：4～6。