電沉積Cu2O在無酶葡萄糖傳感器中的應用

王藝蘭, 包曉玉, 楊 妍, 鮑克燕, 劉夢菲

(南陽師范學院化學與制藥工程學院,河南南陽 473061)

葡萄糖在生物科技、醫療診斷和食品工業等領域具有十分重要的意義，近年來引起了人們廣泛關注[1]。葡萄糖傳感器分為酶型和非酶型：酶型葡萄糖傳感器[2,3]具有良好的選擇性和較高的靈敏度，但非常容易失活使其應用受限。而非酶型葡萄糖傳感器具有穩定性好、成本低、儲存容易和使用壽命長等優點[4]。

納米材料具有比表面積大、表面活性位點多以及催化效率高等優點，因此,將納米材料用于非酶型葡萄糖電化學傳感器是當前研究的一個新的熱點。Cu2O已被應用在太陽能電池[5]、傳感器[6,7]、磁性材料[8]和催化[9,10]等多個領域。近年來研究發現不同方法制備的Cu2O形貌不同，如Cu/Cu2O中空微球[11]、紡錘形納米Cu2O/MWCNT復合材料[12]、Cu2O/聚乙烯醇吡咯烷酮石墨烯納米片復合材料[13]等等。Cu2O的制備方法有多種，如水溶膠法[5]、水熱法[9]、電化學沉積法[14]、固液相電弧放電法[15]和微波照射法[16]等。其中，電沉積法因靈活性高、工藝過程簡單、沉積反應速率快和材料形貌可控等優點而受到廣泛關注[10]。Li等人[14]用Cu2O-Nafion復合物修飾玻碳電極，研究了該電極對葡萄糖的電催化性能。Zhang等人[17]通過濕化法制備Cu納米線，發現對葡萄糖的催化性能良好，靈敏度高。Jin[18]等人利用電沉積法制備泡沫銅材料，并將其應用于檢測葡萄糖，發現其靈敏度高。本文用電沉積法在玻碳電極上沉積納米Cu2O，一步完成無酶葡萄糖傳感器的制備，通過調控緩沖溶液pH、沉積時間和應用電位，改善電極對葡萄糖的電催化氧化活性，從而提高了構建的無酶葡萄糖傳感器的性能,并成功用于人血清中葡萄糖含量的測定。……