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研究进展

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无机物化教研室在石墨烯合成和无酶电化学传感器方面取得重要进展

发布时间:2020-10-28   浏览次数:0

无酶电化学传感器具有制备简单、成本低廉、灵敏度高和优异的稳定性等优势。利用修饰电极材料对电活性分子直接的电催化氧化和还原过程,该传感器可以实现对生命信息分子(如葡萄糖和H2O2)的检测。因此,如何合理设计并合成具备多孔结构的电极材料,增强修饰电极对检测目标物的电催化活性,提高传感器的性能,是需要解决的关键问题。

针对这一关键问题,无机物化教研室朱艳艳教师(王静教授PI团队)合成的NiCoP双金属纳米笼对葡萄糖展现出优异的电催化氧化活性,利用该材料构建的无酶葡萄糖电化学传感器的灵敏度高达6115 μA•μM−1•cm−2,可实现人体血浆样品中葡萄糖的快速测定。另外,研究发现,采用固体糖生物质可以快速合成多孔网络结构石墨烯,利用所合成的石墨烯直接作为修饰电极材料构建的无酶电化学传感器,可以实现活细胞释放H2O2的灵敏检测。上述研究结果可为多孔材料的合成与在生物传感的应用提供必要的理论依据。

上述研究得到了河北省高等学校科学技术青年拔尖人才项目、河北省自然科学基金和8883net新浦京游戏春雨计划等项目的资助与支持。相关工作“A nickel–cobalt bimetallic phosphide nanocage as an efficient electrocatalyst for nonenzymatic sensing of glucose”发表于Microchimica Acta, 2020, 187, 100, DOI:10.1007/s00604-019-4073-6和 “General and Fast Synthesis of Graphene Frameworks Using Sugars for High-Performance Hydrogen Peroxide Non-Enzymatic Electrochemical Sensor”发表于Microchimica Acta 2020, DOI:10.1007/s00604-020-04607-x,影响因子6.232,JCR 2区。

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图1 基于NiCoP纳米笼构建无酶葡萄糖传感器的示意图。

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图2 石墨烯合成及其检测细胞释放H2O2的示意图。