CN101745647A - 拼图结构Cu纳米晶、其用途及无酶葡萄糖传感器 - Google Patents
拼图结构Cu纳米晶、其用途及无酶葡萄糖传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101745647A CN101745647A CN200910263399A CN200910263399A CN101745647A CN 101745647 A CN101745647 A CN 101745647A CN 200910263399 A CN200910263399 A CN 200910263399A CN 200910263399 A CN200910263399 A CN 200910263399A CN 101745647 A CN101745647 A CN 101745647A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glucose
- nanometer crystal
- jigsaw structure
- electrode
- jigsaw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 title claims abstract description 84
- 239000008103 glucose Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 4
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 21
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 20
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 46
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Cu+2].[O-]S([O-])(=O)=O JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 abstract 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 239000000047 product Substances 0.000 description 25
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 10
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 108010015776 Glucose oxidase Proteins 0.000 description 5
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 description 5
- LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N Uric Acid Chemical compound N1C(=O)NC(=O)C2=C1NC(=O)N2 LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N Uric acid Natural products N1C(=O)NC(=O)C2NC(=O)NC21 TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 description 5
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- OPPYZCPAQWRKNF-VWFNIEHNSA-K trisodium (2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O OPPYZCPAQWRKNF-VWFNIEHNSA-K 0.000 description 5
- 229940116269 uric acid Drugs 0.000 description 5
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 4
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 3
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- SDLBJIZEEMKQKY-UHFFFAOYSA-M silver chlorate Chemical compound [Ag+].[O-]Cl(=O)=O SDLBJIZEEMKQKY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229960002668 sodium chloride Drugs 0.000 description 3
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229960001031 glucose Drugs 0.000 description 2
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 2
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 2
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 2
- PHOQVHQSTUBQQK-SQOUGZDYSA-N D-glucono-1,5-lactone Chemical compound OC[C@H]1OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O PHOQVHQSTUBQQK-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 1
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005267 amalgamation Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000970 chrono-amperometry Methods 0.000 description 1
- 238000003759 clinical diagnosis Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEJIMXVJZFYIHN-UHFFFAOYSA-N copper;dihydrate Chemical compound O.O.[Cu] AEJIMXVJZFYIHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004643 cupric oxide Drugs 0.000 description 1
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940112669 cuprous oxide Drugs 0.000 description 1
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
本发明拼图结构Cu纳米晶、其用途及无酶葡萄糖传感器，涉及纳米晶体，制备方法如下：a)将葡萄糖与五水硫酸铜在水中混合，使五水硫酸铜/葡萄糖质量比在0.6-4.0之间；b)将上述混合溶液倒入高压釜中，关闭高压釜，加热至摄氏140-180度并保持4-30小时，然后冷却到室温。本发明提供了一种简单温和的、以葡萄糖辅助合成的方法，实现了铜纳米晶的合成和同步组装，在水热条件下获得了高产率、高质量的拼图结构铜粉。经拼图结构Cu纳米晶修饰的惰性电极对葡萄糖氧化具有良好的响应以及对葡萄糖浓度的变化显示了很好的响应线性关系、高的灵敏度和选择性，这使得这种拼图结构Cu纳米晶修饰的惰性电极可以作为葡萄糖传感器用于实际的葡萄糖检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米晶体，特别涉及一种具有拼图结构Cu纳米晶、其用途及无酶葡萄糖传感器。
背景技术
纳米材料因其特殊的物理化学性质和在纳米器件中的潜在应用，吸引了越来越多的关注。金属微/纳结构由于它们的广泛应用，是当前纳米材料研究领域的一个重点，在各种金属中，铜因具有高的电导率和低廉的价格，可以在纳米器件、催化、润滑和热导等方面有重要应用而一直吸引着特别的关注。至今，已经有不同形貌的铜纳米晶被合成出来，例如：纳米棒、纳米线、三角形纳米晶和纳米盘等。然而，就我们所知，铜纳米结构组装方面的研究还很少。拼图结构在现实生活中广泛存在，具有从点到面的二维可铺展性。这种结构在纳米尺度下还未见报道。
葡萄糖检测在临床诊断、生物技术和食品工业中是非常重要的。自从酶电极用于测量葡萄糖被报道以来，很多科学工作者致力于葡萄糖传感器的研究。在各种葡萄糖测量方法中，测量电流的葡萄糖生物传感器是一种非常有潜力的技术，但是这种方法一般都需要用到葡萄糖氧化酶来催化葡萄糖氧化成为葡萄糖酸内酯的反应。然而，由于酶自身的特点，葡萄糖氧化酶的活性很容易受到温度、湿度和pH值的影响而影响这种传感器的稳定性。所以，无酶葡萄糖传感器(一种长期稳定的葡萄糖传感器)的研制具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有拼图结构Cu纳米晶。
本发明的进一步目的是提供一种铜纳米晶复合结构制备的温和有效的方法。
本发明的另一个目的是将上述拼图结构Cu纳米晶，用于葡萄糖含量和浓度的测量。
本发明还有一个目的就是利用所述拼图结构Cu纳米晶在无酶存在的条件下具有很好的葡萄糖测量效果，提供一种无酶葡萄糖传感器。
本发明中的拼图结构Cu纳米晶，按如下方法制备：
a)将葡萄糖与五水硫酸铜在水中混合，使五水硫酸铜/葡萄糖质量比在0.6-4.0之间；
b)将上述混合溶液倒入高压釜中，关闭高压釜，于摄氏140-180度保持4-30小时，然后冷却到室温，收集固体产物，洗涤后干燥。
本发明中的拼图结构Cu纳米晶，按如下方法制备效果更佳：
a)将葡萄糖与五水硫酸铜在水中混合，使五水硫酸铜/葡萄糖质量比在0.8-3.2之间；
b)将上述混合溶液倒入高压釜(耐压密闭容器)中，关闭高压釜，加热至150-170度并保持8-24小时，然后冷却到室温，收集固体产物，洗涤后干燥，该固体产物即为本发明中具有拼图结构Cu纳米晶。
本发明拼图结构Cu纳米晶，可用于测量溶液中葡萄糖的含量和浓度。
将本发明拼图结构Cu纳米晶修饰于惰性电极上可制成无酶葡萄糖传感器。
所述惰性电极为玻碳电极、铂电极或金电极。
本发明采用硫酸铜和葡萄糖为反应物，这种新颖的具有拼图结构Cu纳米晶可以被高产率地合成，实验参数(例如：浓度、摩尔比、温度和反应时间)在一定范围内改变都不会改变产物的拼图形貌，但是会在一定程度上影响多边形小片的形状、拼图结构的尺寸和厚度。图1、图2和图3显示了0.16g五水硫酸铜和0.1g葡萄糖在10ml蒸馏水，160度水热条件下反应8小时所得产物的扫描电镜照片。低分辨率的照片(图1)覆盖超过0.5mm长，显示所得产物具有薄片状结构。图2显示了高放大倍数的扫描电子显微镜照片，可以看出图中的片状结构的尺寸在几十微米的范围内，具有锯齿状的边界。片的厚度约为500nm。片的高倍数俯视扫描电镜照片(图3)显示这些片状结构是由很多个多边形的小片组状而成。这些多边形小片在形貌上不是很规则，尺寸在几个微米，在二维方向上排列形成了一个大片，尺寸可以达到几十微米。虽然这些小片彼此非常靠近，但是它们之间存在一定的缝隙，甚至有的小片缺失了。这些多边形小片组装成了一种纳米尺度下不寻常但是现实中常见的拼图结构。样品的能量散射X射线图谱(图4)显示了一个很强的Cu峰，表明产物为单质铜且纯度较高。产物的晶体结构由X射线粉末衍射表征。图5a显示了0.16g五水硫酸铜和0.1g葡萄糖在10ml蒸馏水，160度水热条件下反应8小时所得产物的的X射线衍射图，可以指标化为立方相的铜(JCPDS卡：04-0836号)。没有出现氢氧化铜、氧化铜和氧化亚铜等的杂质峰，表明产物为纯金属铜。和标准谱图相比，谱图中的(111)衍射峰较强，表明晶体有可能具有择优生长方式。为证明这个假设，在显微镜的帮助下，我们选择了一个单一的拼图，用X射线衍射仪表征(图5b)。结果显示仅有一个立方相铜的(111)面衍射峰出现，这表明拼图晶体可能具有单晶结构，且为二维片状结构躺在衬底上，(111)面与衬底表面平行。
图6和图7是产物在不同条件下合成的扫描电镜照片，表明拼图状铜结构可以在较广的合成范围内被合成。图8和图9显示的是0.08g五水硫酸铜和0.1g葡萄糖在160度水热条件下反应12小时所得产物的扫描电镜照片。低放大倍数的扫描电镜照片覆盖长度约1mm，显示片状结构为产物的典型形貌。这些片的尺寸从几十微米到几百微米不等，片的厚度约为几微米，比图1到图3中显示的片要厚很多。高放大倍数的俯视扫描电镜照片显示产物依然是拼图结构，由很多尺寸为几微米的三角形、梯形、六边形小片拼合组成。
铜是一种具有高电导率的材料，在电化学传感器中有一定的应用前景。铜纳米拼图是在葡萄糖辅助下合成的，将有可能在葡萄糖检测中显示了较高的灵敏度。本发明将合成出的铜拼图结构分散在全氟磺酸树脂中然后修饰在玻碳电极表面，将其发展为葡萄糖传感器，应用于葡萄糖含量和浓度的测量。图10显示在不同条件下未修饰和经铜拼图结构修饰后玻碳电极的线性扫描伏安曲线。从图中可以看出，当采用未修饰玻碳电极时，即使葡萄糖的浓度高达50mM，也没有出现葡萄糖的氧化还原峰。而当采用经铜拼图结构粉末修饰的玻碳电极时，谱图上则有明显的氧化还原峰，表明铜拼图结构对葡萄糖氧化反应具有很强的电催化活性。而且随着溶液中葡萄糖浓度的增加，氧化还原峰的强度也在增加，表明铜拼图结构对葡萄糖的浓度变化是敏感的。图11显示随着葡萄糖浓度从0到75μM的连续增加，铜拼图结构修饰的电极的电流响应信号变化和葡萄糖浓度变化具有非常好的线性关系，相关系数R＝0.9991。在高葡萄糖浓度范围0.5-9mM，葡萄糖浓度和测量电流信号响应之间的线性关系依然存在，相关系数R＝0.9952(图见12)。这些结果表明铜拼图结构传感器对葡萄糖的检测具有很好的灵敏度且能在较大范围内检测。我们也在类似条件下测量了商业铜粉的葡萄糖响应性质(图12)。随着葡萄糖的添加，商业铜粉修饰的玻碳电极的峰电流基本没有改变。这个结果表明：与商业铜粉相比，拼图状铜粉大大提高了对葡萄糖分子的响应效率。图13给出了拼图结构铜粉修饰的电极在4ml、0.1M磷酸缓冲溶液(pH＝7.40)中，依次加入5μl、10mM的葡萄糖、氯化钠、抗坏血酸、尿酸、葡萄糖的计时电流曲线。从图中可知，电流信号不受氯化钠、尿酸和抗坏血酸这三种化合物的干扰，依然可以对增加的葡萄糖浓度的作出响应，这表明拼图结构铜粉修饰的电极对葡萄糖检测具有很好的选择性。由此可知，由于拼图结构的特殊性，所得由拼图结构铜粉修饰的电极对葡萄糖具有很好的灵敏度和选择性，可以做为一种潜在的无酶葡萄糖传感器。
本发明合成了一种新型拼图纳米结构，这种具有拼图结构的Cu纳米晶可以用于无酶葡萄糖传感器。本发明提供了一种简单温和的、以葡萄糖辅助合成的方法，实现了铜纳米晶的合成和同步组装，在水热条件下获得了高产率、高质量的拼图结构铜粉。经拼图结构Cu纳米晶修饰的惰性电极对葡萄糖氧化具有良好的响应以及对葡萄糖浓度的变化显示了很好的响应线性关系、高的灵敏度和选择性，这使得这种拼图结构Cu纳米晶修饰的惰性电极可以作为葡萄糖传感器用于实际的葡萄糖检测。
附图说明
图1、图2和图3为0.16g五水硫酸铜和0.1g葡萄糖在10ml蒸馏水，160度水热条件下反应8小时所得产物的扫描电镜照片
图4为0.16g五水硫酸铜和0.1g葡萄糖在10ml蒸馏水，160度水热条件下反应8小时所得产物的能量散射X射线图谱
图5为0.16g五水硫酸铜和0.1g葡萄糖在10ml蒸馏水，160度水热条件下反应8小时所得产物的X射线粉末衍射图谱：(a)粉末；(b)单片
图6为0.06g五水硫酸铜和0.05g葡萄糖在10ml蒸馏水，160度水热条件下反应16小时所得产物的扫描电镜照片
图7为0.16g五水硫酸铜和0.05g葡萄糖在10ml蒸馏水，160度水热条件下反应16小时所得产物的扫描电镜照片
图8和图9为0.08g五水硫酸铜和0.1g葡萄糖在10ml蒸馏水，160度水热条件下反应12小时所得产物的扫描电镜照片
图10为在不同条件下未修饰和经铜拼图结构修饰后玻碳电极的线性扫描伏安曲线
图11为葡萄糖浓度从0到75μM的连续增加时铜拼图结构修饰的电极的电流响应信号变化
图12为葡萄糖浓度从0.5到9mM的连续增加时铜拼图结构修饰和商业铜粉修饰的电极的电流响应信号变化
图13为拼图结构铜粉修饰的电极在4ml、0.1M磷酸缓冲溶液(pH＝7.40)中，依次加入5μl、10mM的葡萄糖、氯化钠、抗坏血酸、尿酸、葡萄糖的计时电流曲线。
具体实施方式
实施例1
将0.16g五水硫酸铜和0.1g葡萄糖在10ml蒸馏水中溶解混合，然后将此溶液转移到聚四氟乙烯内胆容量为50ml的高压釜中，关闭高压釜，将其置于160度烘箱中保持8小时，然后冷却到室温。收集高压釜底部的红色产物，用去离子水洗涤后在空气中室温自然干燥。所得产物为均一度较好的薄形片状拼图结构。这种片状拼图也可以在一定合成条件范围内获得。
实施例2
将0.08g五水硫酸铜和0.1g葡萄糖在10ml蒸馏水中溶解混合，然后将此溶液转移到聚四氟乙烯内胆容量为50ml的高压釜中，关闭高压釜，将其置于150度烘箱中保持12小时，然后冷却到室温。收集高压釜底部的红色产物，用去离子水洗涤后在空气中室温自然干燥。所得产物为均一度较好的厚形片状拼图结构。这种片状拼图也可以在一定合成条件范围内获得。
实施例3
将0.16g五水硫酸铜和0.05g葡萄糖在10ml蒸馏水中溶解混合，然后将此溶液转移到聚四氟乙烯内胆容量为50ml的高压釜中，关闭高压釜，将其置于170度烘箱中保持8小时，然后冷却到室温。收集高压釜底部的红色产物，用去离子水洗涤后在空气中室温自然干燥。所得产物为均一度较好的薄形片状拼图结构。这种片状拼图也可以在一定合成条件范围内获得。
实施例4
将0.32g五水硫酸铜和0.1g葡萄糖在20ml蒸馏水中溶解混合，然后将此溶液转移到聚四氟乙烯内胆容量为50ml的高压釜中，关闭高压釜，将其置于160度烘箱中保持24小时，然后冷却到室温。收集高压釜底部的红色产物，用去离子水洗涤后在空气中室温自然干燥。所得产物为均一度较好的薄形片状拼图结构。这种片状拼图也可以在一定合成条件范围内获得。
实施例5
将上述实施例1获得的拼图结构Cu纳米晶1mg与100μL 0.5％nafion(全氟磺酸树脂)溶液混合均匀，取10μL上述溶液修饰于玻碳电极上，并将其与电化学工作站相连，做为工作电极，其它两个电极分别为铂电极和银/氯化银参比电极，并将其置入不同浓度的葡萄糖磷酸钠缓冲溶液(pH＝7.4)中，(浓度分别为0.00；0.10；0.25；0.50；1.0；2.5；5.0；10.0mM)，选择50mV/s扫描速度，获得线性扫描循环伏安曲线，检测0.67V处的峰电流，随着葡萄糖浓度的升高，峰电流逐渐升高，说明拼图结构Cu修饰的玻碳电极对葡萄糖浓度变化具有良好的灵敏度。本实施例中的工作电极可以替换成其它惰性电极，例如：Au电极或Pt电极。
实施例6
将实施例5中所获得的Cu拼图结构修饰的玻碳电极与电化学工作站相连，做为工作电极，其它两个电极分别为铂电极和银/氯化银参比电极，置于4mL磷酸钠缓冲溶液中，在0.67V电位下，每间隔40s分别加入5μL 10mM葡萄糖磷酸钠缓冲溶液，使用计时电流法测试其峰电流随浓度的变化曲线，显示出良好的线性关系。对于可溶性固体物中葡萄糖含量的测量，可先将其制成葡萄糖磷酸钠缓冲溶液溶液，再对该水溶液进行葡萄糖浓度的测量。本实施例中的工作电极可以替换成其它惰性电极，例如：Au电极或Pt电极。
实施例7
将实施例5中所获得的Cu拼图结构修饰的玻碳电极与电化学工作站相连，做为工作电极，其它两个电极分别为铂电极和银/氯化银参比电极，置于4mL磷酸钠缓冲溶液中，在0.67V电位下，在0.67V电位下每间隔50s分别加入5μL 10mM葡萄糖磷酸钠缓冲溶液，10mMNaCl磷酸钠缓冲溶液，10mM维生素-C磷酸钠缓冲溶液，10mM尿酸，10mM葡萄糖磷酸钠缓冲溶液，测试其峰电流，显示出经铜拼图结构修饰的玻碳电极对NaCl、维生素-C和尿酸没有响应，而只对葡萄糖具有响应，说明其对葡萄糖具有非常好的选择性。本实施例中的工作电极可以替换成其它惰性电极，例如：Au电极或Pt电极。
Claims (5)
1.一种拼图结构Cu纳米晶，其特征在于按如下方法制备：
a)将葡萄糖与五水硫酸铜在水中混合，使五水硫酸铜/葡萄糖质量比在0.6-4.0之间；
b)将上述混合溶液倒入高压釜中，关闭高压釜，于摄氏140-180度保持4-30小时，然后冷却到室温，收集固体产物，洗涤后干燥。
2.如权利要求1所述的拼图结构Cu纳米晶，其特征在于所述五水硫酸铜/葡萄糖质量比在0.8-3.2之间，于150-170度保持8-24小时。
3.一种权利要求1所述的拼图结构Cu纳米晶，其特征在于用于测量溶液中葡萄糖的含量和浓度。
4.一种用权利要求1所述的拼图结构Cu纳米晶制成的无酶葡萄糖传感器，其特征在于包括惰性电极和拼图结构Cu纳米晶，将所述拼图结构Cu纳米晶粉末修饰于惰性电极上。
5.如权利要求4所述的无酶葡萄糖传感器，其特征在于所述惰性电极为玻碳电极、铂电极或金电极。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910263399A CN101745647A (zh) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | 拼图结构Cu纳米晶、其用途及无酶葡萄糖传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910263399A CN101745647A (zh) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | 拼图结构Cu纳米晶、其用途及无酶葡萄糖传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101745647A true CN101745647A (zh) | 2010-06-23 |
Family
ID=42473625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910263399A Pending CN101745647A (zh) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | 拼图结构Cu纳米晶、其用途及无酶葡萄糖传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101745647A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103954661A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-07-30 | 兰州大学 | 一种用于葡萄糖传感器的铜银二元复合纳米材料及其制备方法 |
| CN104383938A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-03-04 | 北京科技大学 | 一种葡萄糖氧化电催化剂及其制备方法 |
| CN106153707A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-23 | 福建中医药大学 | 一种穿心莲类制剂中穿心莲内酯含量的检测方法 |
| WO2017101227A1 (zh) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 河南省科学院能源研究所有限公司 | 基于金属纳米颗粒/纳米纤维素复合物的无酶葡萄糖电化学传感器及其制备方法 |
| CN116352102A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-06-30 | 苏州星翰新材料科技有限公司 | 亚微米级单晶铜粉的制备方法 |
-
2009
- 2009-12-18 CN CN200910263399A patent/CN101745647A/zh active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103954661A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-07-30 | 兰州大学 | 一种用于葡萄糖传感器的铜银二元复合纳米材料及其制备方法 |
| CN103954661B (zh) * | 2014-05-05 | 2016-01-06 | 兰州大学 | 一种用于葡萄糖传感器的铜银二元复合纳米材料及其制备方法 |
| CN104383938A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-03-04 | 北京科技大学 | 一种葡萄糖氧化电催化剂及其制备方法 |
| WO2017101227A1 (zh) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 河南省科学院能源研究所有限公司 | 基于金属纳米颗粒/纳米纤维素复合物的无酶葡萄糖电化学传感器及其制备方法 |
| CN106153707A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-23 | 福建中医药大学 | 一种穿心莲类制剂中穿心莲内酯含量的检测方法 |
| CN106153707B (zh) * | 2016-06-22 | 2018-10-23 | 福建中医药大学 | 一种穿心莲类制剂中穿心莲内酯含量的检测方法 |
| CN116352102A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-06-30 | 苏州星翰新材料科技有限公司 | 亚微米级单晶铜粉的制备方法 |
| CN116352102B (zh) * | 2023-02-21 | 2023-10-03 | 苏州星翰新材料科技有限公司 | 亚微米级单晶铜粉的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Novel ultrasensitive non-enzymatic glucose sensors based on controlled flower-like CuO hierarchical films | |
| Asif et al. | Metal oxide intercalated layered double hydroxide nanosphere: with enhanced electrocatalyic activity towards H2O2 for biological applications | |
| Manavalan et al. | Sonochemical synthesis of bismuth (III) oxide decorated reduced graphene oxide nanocomposite for detection of hormone (epinephrine) in human and rat serum | |
| CN101745647A (zh) | 拼图结构Cu纳米晶、其用途及无酶葡萄糖传感器 | |
| Pei et al. | Synthesis of zinc bismuthate nanorods and electrochemical performance for sensitive determination of L-cysteine | |
| Mirzaei et al. | Direct growth of ternary copper nickel cobalt oxide nanowires as binder-free electrode on carbon cloth for nonenzymatic glucose sensing | |
| CN101913645B (zh) | Cu2O纳米晶、其制备方法、用途及酒精传感器 | |
| Yuan et al. | Coral-like Cu-Co-mixed oxide for stable electro-properties of glucose determination | |
| Xiao et al. | Porous flower-like Ni5P4 for non-enzymatic electrochemical detection of glucose | |
| CN105758913B (zh) | 一种秸秆纤维素-二硫化钼复合物修饰电极的制备方法 | |
| Rossini et al. | Ni-based double hydroxides as electrocatalysts in chemical sensors: A review | |
| Yin et al. | PEG-templated assembling of Co 3 O 4 nanosheets with nanoparticles for enhanced sensitive non-enzymatic glucose sensing performance | |
| Salarizadeh et al. | NiO–MoO3 nanocomposite: A sensitive non-enzymatic sensor for glucose and urea monitoring | |
| Derakhshi et al. | Synthesis and characterization of NiO nanoparticle as a high sensitive voltammetric sensor for vitamin C determination in food samples | |
| Wang et al. | Non-enzymatic glucose sensor based on facial hydrothermal synthesized NiO nanosheets loaded on glassy carbon electrode | |
| Ding et al. | A nonenzymatic glucose sensor platform based on specific recognition and conductive polymer-decorated CuCo2O4 carbon nanofibers | |
| CN108607586A (zh) | 一种镍磷化物、其制备方法及电解水制氢的方法 | |
| CN110057880A (zh) | 一种基于铜银双金属的柔性无酶葡萄糖电化学传感器的制备方法 | |
| Wei et al. | Ag nanosheets grown on Cu nanowire-based flexible films for sensitive non-enzymatic glucose sensors | |
| Liu et al. | 3D copper foam-supported CuCO2O4 nanosheet arrays as electrode for enhanced non-enzymatic glucose sensing | |
| Vishnu et al. | Large area, one step synthesis of NiSe2 films on cellulose paper for glucose monitoring in bio-mimicking samples for clinical diagnostics | |
| CN102583582A (zh) | Co3O4纳米晶、其制备方法、用途及无酶过氧化氢传感器 | |
| Wang et al. | Co3O4 nanoparticles as a noninvasive electrochemical sensor for glucose detection in saliva | |
| Sherlin et al. | Nanoengineered disposable sensor fabricated with lanthanum stannate nanocrystallite for detecting animal feed additive: Ractopamine | |
| Huang et al. | Facile and rapid fabrication of petal-like hierarchical MnO2 anchored SWCNTs composite and its application in amperometric detection of hydrogen peroxide |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100623 |