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铜氧化物微米、纳米结构的制备及其在葡萄糖电化学传感中的应用

作　者: 傅金英
导　师: 汪莉
学　校: 江西师范大学
专　业: 分析化学
关键词: 电化学合成法 Cu2O/Cu 水热合成法 Cu-MOFs CuO纳米粒子 Cu_xO 电催化氧化 葡萄糖 无酶传感器
分类号: TP212.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


几乎在全球的每一个国家，糖尿病的发病人群数量都在不断攀升，如今它已经发展成为一个危害人类身体健康的全球性问题。因此，发展一种检测迅速、高灵敏度、高选择性地血糖检测手段就变的尤为重要。电化学传感器由于其响应迅速、灵敏度高、选择性好、操作简单和价格低廉等优点而广泛用于检测葡萄糖。本论文基于铜的氧化物展开了一系列关于葡萄糖传感器的研究工作。具体分为以下三个部分：第一部分利用电化学法制备均匀分布在铜电极表面的八面体Cu2O微晶。通过电化学的方法实现一步完成Cu2O微晶材料的合成以及电极的构筑，且通过该方法得到的材料与电极之间的作用力强，不容易从电极表面脱落。Cu2O微晶材料因其具有较大的比表面积，对葡萄糖具有较强的催化作用，所以可以用作葡萄糖传感器。第二部分采用水热法制备两种Cu-MOFs材料，并且通过改变溶剂的简单方法实现了两种MOFs材料之间的相互转变。另外，本部分还通过将这两种Cu-MOFs材料与碱性溶液反应合成出CuO纳米结构。得到的这两种CuO纳米材料具有较大的比表面积和优越的电催化活性，被用于构筑新型的无酶葡萄糖传感器，它们表现出高的灵敏度、宽的线性范围、低的检测限和好的稳定性，有望应用于实际应用。第三部分应用电化学方法在铜片表面合成CuxO（Cu2O和CuO）的微、纳米材料。通过调节电解质溶液的方法，实现晶体形貌的调控，快速合成多种不同结构的CuxO的微、纳米材料。并将其中的立方晶体CuxO用作无酶葡萄糖传感器，研究了CuxO无酶葡萄糖传感器的电催化活性。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 绪论  8-28
  1.1 铜的氧化物微、纳米材料  8-13
    1.1.1 材料的性质  8-9
    1.1.2 材料的合成方法  9-12
    1.1.3 材料的应用  12-13
  1.2 电化学传感器  13-17
    1.2.1 传感器技术  13
    1.2.2 电化学传感器  13-15
    1.2.3 葡萄糖电化学传感器  15-16
    1.2.4 金属有机框架（MOFs）材料在电化学传感器中的应用  16-17
  1.3 本论文的选题目的及意义  17-19
  参考文献  19-28
第二章 电化学法制备 Cu_2O/Cu 电极及其在葡萄糖检测中的应用  28-42
  2.1 前言  28-29
  2.2 实验部分  29-30
    2.2.1 化学试剂  29
    2.2.2 Cu_2O/Cu 电极的制备  29
    2.2.3 仪器设备  29-30
  2.3 结果与讨论  30-37
    2.3.1 Cu_2O/Cu 电极的表征  30-31
    2.3.2 Cu_2O/Cu 电极的直接电化学  31-32
    2.3.3 Cu_2O/Cu 电极对葡萄糖的催化氧化  32-34
    2.3.4 计时电流响应和校正曲线  34-37
    2.3.5 Cu_2O/Cu 电极的稳定性、重复性和再现性  37
  2.4 结论  37-38
  参考文献  38-42
第三章 基于 Cu-MOFs 制备 CuO 多级阵列结构及其在葡萄糖检测中的应用  42-66
  3.1 前言  42-43
  3.2 实验部分  43-44
    3.2.1 化学试剂  43
    3.2.2 两种不同构型的 Cu-MOFs 的合成  43
    3.2.3 基于 Cu-MOFs 制备 CuO 多级纳米阵列结构  43
    3.2.4 制备 CuO 纳米材料碳糊电极  43-44
    3.2.5 仪器设备  44
  3.3 结果与讨论  44-60
    3.3.1 两种 Cu-MOFs 的表征  44-48
    3.3.2 基于 Cu-MOFs 制备 CuO  48-56
    3.3.3 CuO 纳米粒子对葡萄糖的电催化氧化  56-60
  3.4 结论  60-61
  参考文献  61-66
第四章 金属离子和表面活性剂调控的不同形貌 Cu_xO 材料的制备及其在葡萄糖检测中的应用  66-84
  4.1 前言  66-67
  4.2 实验部分  67-68
    4.2.1 化学试剂  67
    4.2.2 Cu_xO/Cu 电极的制备  67
    4.2.3 仪器设备  67-68
  4.3 结果与讨论  68-79
    4.3.1 不同电解液所得 Cu_xO 形貌的 SEM 表征  68-69
    4.3.2 各电解液反应不同时间得到的 Cu_xO 的表征  69-76
    4.3.3 Cu_xO/Cu 电极对葡萄糖的催化氧化  76-79
  4.4 结论  79-80
  参考文献  80-84
论文总结  84-86
致谢  86-87
攻读硕士学位期间的研究成果  87

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化元件、部件 > 发送器（变换器）、传感器 > 化学传感器
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