碳纳米管和镍共修饰BDD电极及其在非酶葡萄糖电化学传感器中的应用

摘要：

目的 制备碳纳米管-镍/掺硼金刚石复合电极(CNTs-Ni/BDD),并用于非酶葡萄糖电化学检测.方法 采用热丝化学气相沉积(HFCVD)在硅基体上沉积BDD,然后采用物理气相沉积(PVD)技术在BDD上沉积Ni薄膜,最后在管式炉中对Ni/BDD样品进行900℃热催化处理,调控热处理时间分别为30、90 min,得到不同微观结构的CNTs-Ni/BDD复合电极.采用扫描电子显微镜(SEM)、Raman光谱和电化学工作站分别表征电极的表面形貌、成分和电化学性能.结果 在Ni的高温催化作用下,BDD作为基体和唯一碳源,在其表面直接生长出CNTs,实现Ni纳米颗粒和CNTs共修饰BDD.热处理时间由30 min增加到90 min,CNTs长度明显增加,对BDD的覆盖程度增加,且顶端的Ni颗粒消失.CNTs和Ni的共修饰作用极大地提升了葡萄糖的电化学检测性能,且30 min-CNTs-Ni/BDD复合电极性能更优异,其灵敏度在葡萄糖浓度0.005～0.02 mmol/L、0.02～1 mmol/L、1.0～5.5 mmol/L线性范围内分别为475、42、19μA/((mmol/L)·cm2),检测限为0.42μmol/L(S/N=3).结论 热催化处理可以简单高效地实现CNTs、Ni共修饰BDD,该复合电极能够有效地提升葡萄糖电化学检测性能.

关键词：碳纳米管、镍纳米颗粒、掺硼金刚石、热催化处理、非酶葡萄糖电化学检测

所属期刊栏目：47

分类号：TG174.4(金属学与热处理)

资助基金：国家重点研发计划项目2016YEB0301402

在线出版日期：2018-12-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：26-33