的NaOH溶液中浸泡,以除去AAO模板,得到Cu納米線陣列,將Cu納米線陣列取出,用二次蒸餾水緩慢清洗干凈。得到Cu的納米線陣列結構形貌好,納米線的長度可通過沉積時間調控。
[0053]以在銅箔上沉積的三維Cu納米線陣列作工作電極,鉑電極為對電極,飽和甘汞電極為參比電極構成三電極體系,將此體系放置到含有H2PtCl6和H2SO4的電解液中進行恒電位沉積。濃度分別為氯鉑酸2.5mM,硫酸0.45M,沉積時間60s,沉積電位-0.1V。沉積結束后將電極取出并用二次蒸餾水清洗。得到最終的Pt納米顆粒修飾Cu納米線陣列電極,采用三電極測試體系對樣品進行電化學測試:電極(直徑1mm),參比電極為氯化鉀飽和甘汞電極(SCE),在溶液為5mM的[Fe(CN)6]3V4—的IM KCl溶液中,對樣品電極進行阻抗分析。測試的頻率范圍為15Hz?10—2Hz。其對比結果見附圖5,從圖中可以看出,Pt納米顆粒修飾Cu納米線陣列電極的阻抗接近Au電極,遠遠小于Cu納米線陣列電極,說明其有很好的電子傳輸能力,有益于靈敏度的提尚。
[0054]以工作電極為Pt納米顆粒修飾Cu納米線陣列電極,輔助電極為Pt絲電極(直徑1mm),參比電極為氯化鉀飽和甘汞電極(SCE),設定掃描電壓范圍為-0.5?0.8V內,在0.1M的NaOH緩沖液中進行CV循環伏安掃描,使用不同的掃描速率。如附圖6a所示,隨著掃描速率的加大,陽極電位向正向移動,響應電流也相應增加。從附圖6b的氧化峰電流值與掃描速率的平方根均能擬合出直線方程可以看出,其線性關系很明顯,說明電極表面的電子傳遞過程由擴散控制。
[0055]實施例4
[0056]Cu箔使用之前依次使用去離子水和乙醇反復超聲清洗,直至Cu箔表面呈鏡面光滑,然后在PH= 7的0.IM磷酸鹽緩沖液中,掃描電壓窗口為-0.5?0.8V,循環伏安掃描10圈,直至掃描曲線穩定。AAO模板在使用前將其中一面噴金,作為Cu納米線的生長基底,在Cu箔電極表面滴涂導電膠,將AAO模板的噴金一面固定在Cu箔表面,使用硅橡膠固定住AAO模板邊緣,放置一天待其干燥。以此作為工作電極用于沉積Pt納米顆粒修飾的Cu納米線陣列。
[0057]為確保電解液能完全進入上述處理過的AAO模板的孔洞中,在沉積前先將沉積模板放入硫酸銅濃度范圍為0.75?1.25M的電解液中浸泡20min。使用電化學工作站通過恒電流沉積Cu納米線陣列,以上一步浸泡過的AAO模板為工作電極,以鉑電極為對電極,飽和甘汞電極為參比電極構成三電極體系,將三電極體系放置到由CuS04和H2SO4的電解液中進行恒流電沉積,硫酸銅濃度為1.25M,硫酸濃度為1.5M,沉積時間18min,沉積電流0.5mA。沉積結束后,以二次蒸餾水清洗掉Cu納米線陣列上的殘留溶液,隨后將得到的陣列放入濃度范圍為IM的NaOH溶液中浸泡,以除去AAO模板,得到Cu納米線陣列,將Cu納米線陣列取出,用二次蒸餾水緩慢清洗干凈。得到Cu的納米線陣列結構形貌好,納米線的長度可通過沉積時間調控。
[0058]以上述沉積的三維Cu納米線陣列作工作電極,鉑電極為對電極,飽和甘汞電極為參比電極構成三電極體系,將此體系放置到含有H2PtCl6和H2SO4的電解液中進行恒電位沉積。濃度分別為氯鉑酸2.5mM,硫酸0.5M,沉積時間60s,沉積電位-0.2V。沉積結束后將電極取出并用二次蒸餾水清洗。得到最終的Pt納米顆粒修飾Cu納米線陣列電極,用三電極測試體系對樣品進行電化學測試:電極(直徑1_),參比電極為氯化鉀飽和甘汞電極(SCE),采用計時電流法,取30mL的0.1M的NaOH緩沖液,在低速攪拌下,每隔一段時間依次加入一定濃度的葡萄糖溶液。得到如附圖7,Pt納米顆粒修飾Cu納米線陣列電極低濃度下的響應電流和葡萄糖濃度關系圖,及其響應電流與濃度的線性擬合曲線;附圖8,Pt納米顆粒修飾Cu納米線陣列電極高濃度下的響應電流和葡萄糖濃度關系圖,及其響應電流與濃度的線性擬合曲線。并且依據附圖7和8計算擬合出了總的響應電流與濃度的總線性擬合曲線,即附圖9。由附圖9的結果可算出,Pt納米顆粒修飾Cu納米線陣列電極線性范圍為I?8mM,靈敏度為261.02μΑηιΜ—S最低檢測限為6μΜ。表現出Pt納米顆粒修飾Cu納米線陣列電極在葡萄糖檢測中具有極好的應用價值。
[0059]本發明公開和提出的Pt納米顆粒修飾的Cu納米線陣列電極的制備方法及在無酶葡萄糖傳感器的應用,本領域技術人員可通過借鑒本文內容,適當改變原料和工藝路線等環節實現,盡管本發明的方法和應用已通過較佳實施例子進行了描述,相關技術人員明顯能在不脫離本
【發明內容】
、精神和范圍內對本文所述的方法和應用進行改動或重新組合,來實現最終的制備技術。特別需要指出的是,所有相類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的,他們都被視為包括在本發明精神、范圍和內容中。
【主權項】
1.一種Pt納米顆粒修飾的Cu納米線陣列電極的制備方法,其特征在于以Cu的納米線陣列為沉積模板,通過恒電位沉積將Pt納米顆粒修飾到Cu納米線上,得到Pt納米顆粒修飾的Cu納米線陣列電極。2.如權利要求1所述的方法,其特征是所述的Pt納米顆粒修飾的C u納米線陣列電極的制備方法是: 1)將多孔的AAO模板進行噴金處理,Cu箔通過導電膠固定在噴金層的電極表面,利用絕緣硅橡膠把模板的周圍密封,作為工作電極; 2)以鉑電極為對電極,飽和甘汞電極為參比電極和工作電極構成三電極體系,將三電極體系放置到CuSOdPH2SOd^電解液中進行恒流電沉積; 3)沉積完成后,用NaOH溶液中浸泡,以除去AAO模板得到Cu納米線陣列結構; 4)蒸餾水多次清洗后,在H2PtClfdmH2SO4的電解液中進行恒電位沉積,得到了Pt納米顆粒修飾的Cu納米線陣列。3.如權利要求2所述的方法,其特征是CuSOdPH2SO4的電解液中硫酸銅濃度范圍為0.75?1.25M,硫酸濃度范圍為I?2M。4.如權利要求2所述的方法,其特征是Cu箔使用之前依次使用去離子水和乙醇反復超聲清洗,直至Cu箔表面呈鏡面光滑,然后在pH = 7的0.1M磷酸鹽緩沖液中,掃描電壓窗口為-0.5?0.8V,循環伏安掃描10圈,直至掃描曲線穩定。5.如權利要求2所述的方法,其特征是將步驟I)得到的工作電極在沉積前先放入濃度0.75?1.25M硫酸銅電解液中浸泡20min。6.如權利要求2所述的方法,其特征是步驟2)沉積時間1?2O m i η,沉積電流0.2?0.8mAo7.如權利要求2所述的方法,其特征是步驟3)中NaOH濃度范圍為0.5?1M。8.如權利要求2所述的方法,其特征是步驟4)電解液中氯鉑酸2?3mM,硫酸0.4?0.5M,沉積時間30?90s,沉積電位_0.1?-0.2V。9.如權利要求2所述的方法,其特征是所得Pt納米顆粒修飾的Cu納米線陣列高度為4?6ym010.Pt納米顆粒修飾的Cu納米線陣列電極用于無酶葡萄糖傳感器。
【專利摘要】本發明涉及一種Pt納米顆粒修飾的Cu納米線陣列電極的制備方法及在無酶葡萄糖傳感器的應用。將多孔的AAO模板進行噴金處理,Cu箔通過導電膠固定在噴金層的電極表面,利用絕緣硅橡膠把模板的周圍密封,作為工作電極;以鉑電極為對電極,飽和甘汞電極為參比電極和工作電極構成三電極體系,將三電極體系放置到CuSO4和H2SO4的電解液中進行恒流電沉積;沉積完成后,用NaOH溶液中浸泡,以除去AAO模板得到Cu納米線陣列結構;蒸餾水多次清洗后,在H2PtCl6加H2SO4的電解液中進行恒電位沉積,得到了Pt納米顆粒修飾的Cu納米線陣列。Pt納米顆粒修飾的Cu納米線陣列電極用于無酶葡萄糖傳感器。
【IPC分類】B82Y40/00, G01N27/416, B82Y30/00
【公開號】CN105675693
【申請號】CN201610019125
【發明人】許鑫華, 王超, 鄭嬌, 曹真真
【申請人】天津大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月13日