基于雙金屬納米材料的無酶電化學(xué)傳感器.pdf

1、雙金屬納米合金材料由于兼具各單質(zhì)的催化活性和合金化所產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)而具備優(yōu)異的催化性能。同時合適的顆粒表面成分和原子排布方式可改善其催化劑性能，減少反應(yīng)副產(chǎn)物或改進(jìn)單金屬顆粒催化劑的抗毒化能力。本文合成了單核雙殼Au@Ag@C納米復(fù)合材料、爆米花狀A(yù)u@C@Pt核殼納米材料和PtCu雙金屬納米材料，用于構(gòu)建無酶傳感器分別用于過氧化氫(H2O2)、多巴胺（DA）、乙醇的電化學(xué)檢測，并取得了良好的效果。
　　(1)通過簡單的水熱法合成

2、了Au@Ag@C核殼納米復(fù)合材料并用于制備無酶過氧化氫傳感器。所合成的Au@Ag@C核殼納米復(fù)合材料的大小、形狀、基本組成和結(jié)構(gòu)通過透射電子顯微鏡(TEM)、能譜(EDS)和X射線衍射(XRD)儀進(jìn)行表征。納米復(fù)合材料的最外層為無定形碳，第二層為Ag，最內(nèi)層的核是Au。Au@Ag@C核-雙殼納米復(fù)合材料對H2O2表現(xiàn)出良好的電催化活性。在-0.5V處還原峰電流隨著H2O2濃度的增加而增大，同時其H2O2的線性范圍經(jīng)過電位優(yōu)化后達(dá)到5.0

3、μM~4.75 mM，檢測限為0.14μM，可用作檢測H2O2的無酶電化學(xué)傳感器。Au@Ag@C良好的電催化活性得益于三個元素（C，Ag，Au）間的協(xié)同作用以及其核殼結(jié)構(gòu)和納米尺寸效應(yīng)。此外，該傳感器對于常見的干擾物種如葡萄糖，抗壞血酸，多巴胺和尿酸等有較高的選擇性。
　　(2)金（Au）、碳（C）和鉑（Pt）由于其獨特的電化學(xué)催化性能以及良好的穩(wěn)定性，方便電子轉(zhuǎn)移和良好的生物相容性，是構(gòu)造組成納米粒子基底材料的理想選擇，其復(fù)合材

4、料可用于制備H2O2和多巴胺無酶傳感器。而核殼結(jié)構(gòu)能使Pt、C、Au之間緊密接觸。我們制備基于 Au@C@Pt核殼納米材料的修飾電極并用于快速、靈敏的檢測H2O2和多巴胺。所制備的Au@C@Pt核殼納米材料用TEM、EDS和XRD進(jìn)行表征。Pt納米簇幾乎包裹了整顆的Au@C納米粒子構(gòu)成雙殼納米粒子。Au@C@Pt修飾電極對H2O2的催化電位在0.0V，有兩個線性范圍，分別是9.0μM到1.86 mM和1.86 mM到7.11 mM，靈敏

5、度分別為144.65μA mM-1 cm-2和80.06μA mM-1cm-2。當(dāng)信號比為3時，檢測限分別是0.13μM和55.93μM。該修飾電極對多巴胺也有很好的電催化作用，多巴胺的檢測范圍是1.0μM到0.35 mM。該電極對H2O2和多巴胺的檢測靈敏度較高、檢出限低、響應(yīng)快速、且穩(wěn)定性好和抗干擾能力強。
　　(3)合成PtCu雙金屬納米材料和碳量子點（CQDs），用滴涂法將PtCu納米材料和CQDs固定在玻碳電極（GCE）

6、表面研究其對乙醇的電催化作用。雙金屬納米粒子展示了兩種金屬間協(xié)同作用的新功能，CQDs具有很好的生物相容性，可以增大電極比表面積，并增加電活性位點。循環(huán)伏安實驗表明PtCu/CQDs/Nafion/GCE能進(jìn)行有效穩(wěn)定的電子轉(zhuǎn)移并且對乙醇具有良好的電催化性能，其線性范圍為20～300mM，檢測限達(dá)到3.83mM。計時電流實驗表明該修飾電極對乙醇濃度的變化具有快速的響應(yīng)性能，在20s內(nèi)穩(wěn)態(tài)電流可達(dá)到約95％。并且該復(fù)合膜電極具有良好的穩(wěn)定