方波脉冲法制备Cu2O@Cu/TiO2三维阵列纳米复合材料及其作为高灵敏无酶型葡萄糖传感器的研究

摘要

采用阳极氧化法制备了TiO2三维阵列纳米管(TiO2 NTAs),再利用方波脉冲法在TiO2 NTAs表面电沉积Cu薄膜,经过煅烧处理后得到Cu2O@Cu/TiO2 NTAs纳米复合材料.X-射线衍射仪(XRD)测试表明该材料中Cu和Cu2O共存.扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析显示,TiO2管壁的外表面均匀生长Cu2O,选区电子衍射结果表明该纳米复合材料为混晶材料.差分脉冲伏安法表明,Cu2O@Cu/TiO2 NTAs在+0.56 V处出现明显的葡萄糖氧化峰,表明该纳米复合材料对葡萄糖具有强的电催化作用,可用于葡萄糖的测定.计时电流法得到葡萄糖的线性范围为0.19～3.5 mmol/L,灵敏度为372.0μA· L· mmol-1·cm-2,检出限为3μmoL/L.交流阻抗测得Cu2O/TiO2 NTAs的传荷阻抗为526.2Ω,Cu2O@Cu/TiO2 NTAs为1.8Ω,二者相差292倍,说明Cu作为中间过渡层降低了电子传导的传荷阻抗.将该电极用于血清中葡萄糖含量的检测,测试结果与医院测定结果无显著差异.Cu2O@Cu/TiO2 NTAs可作为一种灵敏度高、响应速度快、选择性较好的无酶型葡萄糖传感器.