PtPd納米粒子的制備及在葡萄糖傳感器中的應(yīng)用.pdf

1、葡萄糖的精確檢測(cè)與定量分析廣泛應(yīng)用于臨床診療、生物分析、環(huán)境監(jiān)控和食品加工等領(lǐng)域，研究開(kāi)發(fā)高靈敏度、高可靠性、高選擇性、快速的檢測(cè)葡萄糖的方法具有重要的意義。隨著各類新型納米材料的出現(xiàn)及其在葡萄糖電化學(xué)傳感器方面應(yīng)用的發(fā)展,無(wú)酶葡萄糖電化學(xué)傳感器不僅可以檢測(cè)人體血糖的含量，而且對(duì)于食品物質(zhì)中葡萄糖含量的定性檢測(cè)也有重要的意義。本文合成了類花瓣?duì)頟tPd合金納米粒子、網(wǎng)絡(luò)狀PtPd合金納米粒子和類石子狀A(yù)u@PtPd合金納米粒子，并構(gòu)筑了

2、相應(yīng)的傳感器電極，考察了納米粒子的尺寸、形貌、組成以及在葡萄糖溶液中的催化能力。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用非均相體系反向微乳液法合成了PtPd合金納米粒子，采用X射線粉末衍射(XRD)、高分辨率透射電子顯微鏡(HRTEM)和X射線能量色散譜(EDS)表征PtPd合金納米粒子的結(jié)構(gòu)、形貌、尺寸和組成。采用電化學(xué)測(cè)量方法，表征了構(gòu)筑的PtPd/GCE合金納米粒子電極對(duì)葡萄糖催化的性能。TEM、XRD結(jié)果表明，PtPd合金納米粒子

3、為面心立方體結(jié)構(gòu)。高分辨透射電子顯微鏡表征結(jié)果表明，PtPd合金納米晶體含有高密度晶面缺陷合金納米粒子含有高密度表面缺陷。PtPd合金納米粒子在其生長(zhǎng)過(guò)程中，富集了位錯(cuò),孿晶界和層錯(cuò)等不同類型表面缺陷。此外，PtPd納米粒子的表面結(jié)構(gòu)是決定催化活性的重要因素之一，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：構(gòu)筑的合金納米粒子電極傳感器對(duì)葡萄糖具有良好的檢測(cè)性能，在葡萄糖濃度為1×10-4-4×10-2 mol/L范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，檢出限為2.45μmol/L

4、，對(duì)抗壞血酸(AA)、尿酸(UA)、果糖(Fru)具有一定的抗干擾能力，同時(shí)也具備了良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。⑵通過(guò)改變?nèi)芤后w系與還原劑，制備出了網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的PtPd合金納米粒子采用電化學(xué)測(cè)量方法，來(lái)表征構(gòu)筑的PtPd/GCE合金納米粒子電極對(duì)葡萄糖催化的性能。TEM、XRD結(jié)果表明，PtPd合金納米粒子為面心立方體結(jié)構(gòu)。同樣高分辨透射電子顯微鏡結(jié)果表明，PtPd合金納米粒子含有高密度晶面缺陷。PtPd合金納米粒子在其生長(zhǎng)過(guò)程中，富集了位錯(cuò)

5、，孿晶界和層錯(cuò)等不同類型晶面缺陷，并且具有更大的比表面活性面積。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：構(gòu)筑的合金納米粒子電極傳感器對(duì)葡萄糖的靈敏度更高，在葡萄糖濃度為1×10-4-8×10-2 mol/L范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，同時(shí)其檢出限僅為0.32μmol/L。⑶通過(guò)添加Au的前驅(qū)體成功合成了核殼結(jié)構(gòu)的Au@Pt2Pd1合金納米粒子。HRTEM、XRD結(jié)果表明合成的納米粒子為殼核結(jié)構(gòu)的Au@Pt2Pd1。電化學(xué)表征結(jié)果表明：構(gòu)筑的合金納米粒子電極傳感器對(duì)

6、葡萄糖具有良好的檢測(cè)性，在葡萄糖濃度為5×10-4-8×10-2 mol/L范圍具有良好的線性關(guān)系，檢出限為0.33μmol/L，對(duì)抗壞血酸(AA)、尿酸(UA)、果糖(Fru)具有一定的抗干擾能力，同時(shí)也具備了良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。⑷采用非均相體系反向微乳液法室溫下合成Pt3Ru1合金納米粒子，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：構(gòu)筑的合金納米粒子電極傳感器對(duì)葡萄糖具有更寬的檢測(cè)范圍，在葡萄糖濃度為5×10-7-1×10-2 mol/L范圍內(nèi)具有良好的線性