Dankie dat jy Nature.com besoek het.Jy gebruik 'n blaaierweergawe met beperkte CSS-ondersteuning.Vir die beste ervaring, beveel ons aan dat jy 'n opgedateerde blaaier gebruik (of versoenbaarheidsmodus in Internet Explorer deaktiveer).Daarbenewens, om deurlopende ondersteuning te verseker, wys ons die webwerf sonder style en JavaScript.
Ons het die effek van spesifieke oppervlakarea op die elektrochemiese eienskappe van NiCo2O4 (NCO) vir glukose-opsporing ondersoek.NCO-nanomateriale met beheerde spesifieke oppervlakarea is geproduseer deur hidrotermiese sintese met bymiddels, en selfsamestellende nanostrukture met krimpvarkie, dennenaald, tremella en blomagtige morfologie is ook vervaardig.Die nuutheid van hierdie metode lê in die sistematiese beheer van die chemiese reaksiepad deur verskeie bymiddels tydens sintese by te voeg, wat lei tot die spontane vorming van verskeie morfologieë sonder enige verskille in die kristalstruktuur en chemiese toestand van die samestellende elemente.Hierdie morfologiese beheer van NCO nanomateriale lei tot beduidende veranderinge in die elektrochemiese prestasie van glukose-opsporing.In samehang met materiaalkarakterisering is die verband tussen spesifieke oppervlakarea en elektrochemiese prestasie vir glukose-opsporing bespreek.Hierdie werk kan wetenskaplike insig verskaf in die oppervlakarea-instelling van nanostrukture wat hul funksionaliteit bepaal vir potensiële toepassings in glukosebiosensors.
Bloedglukosevlakke verskaf belangrike inligting oor die metaboliese en fisiologiese toestand van die liggaam1,2.Byvoorbeeld, abnormale vlakke van glukose in die liggaam kan 'n belangrike aanduiding wees van ernstige gesondheidsprobleme, insluitend diabetes, kardiovaskulêre siektes en vetsug3,4,5.Daarom is gereelde monitering van bloedsuikervlakke baie belangrik vir die handhawing van goeie gesondheid.Alhoewel verskeie tipes glukosesensors wat fisies-chemiese opsporing gebruik, gerapporteer is, bly lae sensitiwiteit en stadige reaksietye hindernisse vir deurlopende glukosemoniteringstelsels6,7,8.Daarbenewens het tans gewilde elektrochemiese glukosesensors gebaseer op ensiematiese reaksies steeds 'n paar beperkings ondanks hul voordele van vinnige reaksie, hoë sensitiwiteit en relatief eenvoudige vervaardigingsprosedures9,10.Daarom is verskeie tipes nie-ensiematiese elektrochemiese sensors omvattend bestudeer om ensiemdenaturering te voorkom terwyl die voordele van elektrochemiese biosensors9,11,12,13 gehandhaaf word.
Oorgangsmetaalverbindings (TMC's) het 'n voldoende hoë katalitiese aktiwiteit met betrekking tot glukose, wat die omvang van hul toepassing in elektrochemiese glukosesensors13,14,15 uitbrei.Tot dusver is verskeie rasionele ontwerpe en eenvoudige metodes vir die sintese van TMS voorgestel om die sensitiwiteit, selektiwiteit en elektrochemiese stabiliteit van glukose-opsporing verder te verbeter16,17,18.Byvoorbeeld, ondubbelsinnige oorgangsmetaaloksiede soos koperoksied (CuO)11,19, sinkoksied (ZnO)20, nikkeloksied (NiO)21,22, kobaltoksied (Co3O4)23,24 en seriumoksied (CeO2) 25 is byvoorbeeld elektrochemies aktief met betrekking tot glukose.Onlangse vooruitgang in binêre metaaloksiede soos nikkelkobaltaat (NiCo2O4) vir glukose-opsporing het bykomende sinergistiese effekte getoon in terme van verhoogde elektriese aktiwiteit26,27,28,29,30.In die besonder, presiese samestelling en morfologie beheer om TMS te vorm met verskeie nanostrukture kan effektief die opsporing sensitiwiteit verhoog as gevolg van hul groot oppervlak, daarom word dit sterk aanbeveel om morfologie beheerde TMS te ontwikkel vir verbeterde glukose opsporing20,25,30,31,32, 33.34, 35.
Hier rapporteer ons NiCo2O4 (NCO) nanomateriale met verskillende morfologieë vir glukose-opsporing.NCO nanomateriale word verkry deur 'n eenvoudige hidrotermiese metode met behulp van verskeie bymiddels, chemiese bymiddels is een van die sleutelfaktore in die selfsamestelling van nanostrukture van verskillende morfologieë.Ons het sistematies die effek van NCO's met verskillende morfologieë op hul elektrochemiese prestasie vir glukose-opsporing ondersoek, insluitend sensitiwiteit, selektiwiteit, lae opsporingslimiet en langtermynstabiliteit.
Ons het NCO-nanomateriale (afgekort UNCO, PNCO, TNCO en FNCO onderskeidelik) gesintetiseer met mikrostrukture soortgelyk aan see-egels, dennenaalde, tremella en blomme.Figuur 1 toon die verskillende morfologieë van UNCO, PNCO, TNCO en FNCO.SEM-beelde en EDS-beelde het getoon dat Ni, Co en O eweredig versprei is in die NCO nanomateriale, soos getoon in Figure 1 en 2. S1 en S2, onderskeidelik.Op fig.2a,b toon verteenwoordigende TEM beelde van NCO nanomateriale met duidelike morfologie.UNCO is 'n self-assemblerende mikrosfeer (deursnee: ~5 µm) wat bestaan ​​uit nanodrade met NCO nanopartikels (gemiddelde deeltjiegrootte: 20 nm).Hierdie unieke mikrostruktuur sal na verwagting 'n groot oppervlakte verskaf om elektrolietdiffusie en elektronvervoer te vergemaklik.Die byvoeging van NH4F en ureum tydens sintese het gelei tot 'n dikker naaldvormige mikrostruktuur (PNCO) 3 µm lank en 60 nm breed, saamgestel uit groter nanopartikels.Die byvoeging van HMT in plaas van NH4F lei tot 'n tremello-agtige morfologie (TNCO) met gerimpelde nanovelle.Die bekendstelling van NH4F en HMT tydens sintese lei tot samevoeging van aangrensende gerimpelde nanovelle, wat lei tot 'n blomagtige morfologie (FNCO).Die HREM-beeld (Fig. 2c) toon duidelike roosterbande met interplanêre spasiëring van 0,473, 0,278, 0,50 en 0,237 nm, wat ooreenstem met die (111), (220), (311) en (222) NiCo2O4-vlakke, s 27 .Geselekteerde area elektrondiffraksiepatroon (SAED) van NCO nanomateriale (ingevoeg by Fig. 2b) het ook die polikristallyne aard van NiCo2O4 bevestig.Die resultate van hoë-hoek ringvormige donker beelding (HAADF) en EDS kartering toon dat alle elemente eweredig versprei is in die NCO nanomateriaal, soos getoon in Fig. 2d.
Skematiese illustrasie van die proses van vorming van NiCo2O4 nanostrukture met gekontroleerde morfologie.Skematiese en SEM-beelde van verskeie nanostrukture word ook gewys.
Morfologiese en strukturele karakterisering van NCO-nanomateriale: (a) TEM-beeld, (b) TEM-beeld saam met SAED-patroon, (c) rooster-opgeloste HRTEM-beeld en ooreenstemmende HADDF-beelde van Ni, Co en O in (d) NCO-nanomateriale..
X-straaldiffraksiepatrone van NCO nanomateriale van verskeie morfologieë word in Fig.3a.Die diffraksiepieke by 18.9, 31.1, 36.6, 44.6, 59.1 en 64.9° dui onderskeidelik die vlakke (111), (220), (311), (400), (511) en (440) NiCo2O4 aan wat 'n kubieke spinelstruktuur (JCPDS No. 20-0781) 36. Die FT-IR spektra van die NCO nanomateriale word in Fig.3b.Twee sterk vibrasiebande in die gebied tussen 555 en 669 cm–1 stem ooreen met metaal (Ni en Co) suurstof wat onderskeidelik uit die tetraëdriese en oktaëdriese posisies van die NiCo2O437 spinel getrek word.Om die strukturele eienskappe van NCO nanomateriale beter te verstaan, is Raman-spektra verkry soos in Fig. 3c getoon.Die vier pieke wat by 180, 459, 503 en 642 cm-1 waargeneem is, stem ooreen met die Raman-modusse F2g, E2g, F2g en A1g van die NiCo2O4-spinel, onderskeidelik.XPS metings is uitgevoer om die oppervlak chemiese toestand van elemente in NCO nanomateriale te bepaal.Op fig.3d toon die XPS-spektrum van UNCO.Die spektrum van Ni 2p het twee hoofpieke geleë by bindingsenergieë van 854.8 en 872.3 eV, wat ooreenstem met Ni 2p3/2 en Ni 2p1/2, en twee vibrasie-satelliete by 860.6 en 879.1 eV, onderskeidelik.Dit dui op die bestaan ​​van Ni2+ en Ni3+ oksidasietoestande in NCO.Pieke rondom 855.9 en 873.4 eV is vir Ni3+, en pieke rondom 854.2 en 871.6 eV is vir Ni2+.Net so openbaar die Co2p-spektrum van twee spin-baan-dublette kenmerkende pieke vir Co2+ en Co3+ by 780.4 (Co 2p3/2) en 795.7 eV (Co 2p1/2).Pieke by 796.0 en 780.3 eV stem ooreen met Co2+, en pieke by 794.4 en 779.3 eV stem ooreen met Co3+.Daar moet kennis geneem word dat die polivalente toestand van metaalione (Ni2+/Ni3+ en Co2+/Co3+) in NiCo2O4 'n toename in elektrochemiese aktiwiteit bevorder37,38.Die Ni2p- en Co2p-spektra vir UNCO, PNCO, TNCO en FNCO het soortgelyke resultate getoon, soos in fig.S3.Daarbenewens het die O1s-spektra van alle NCO-nanomateriale (Fig. S4) twee pieke by 592.4 en 531.2 eV getoon, wat onderskeidelik geassosieer is met tipiese metaal-suurstof- en suurstofbindings in die hidroksielgroepe van die NCO-oppervlak39.Alhoewel die strukture van die NCO-nanomateriale soortgelyk is, dui die morfologiese verskille in die bymiddels daarop dat elke bymiddel verskillend kan deelneem aan die chemiese reaksies om NCO te vorm.Dit beheer die energeties gunstige nukleasie- en graangroeistappe en beheer daardeur deeltjiegrootte en graad van agglomerasie.Die beheer van verskeie prosesparameters, insluitend bymiddels, reaksietyd en temperatuur tydens sintese, kan dus gebruik word om die mikrostruktuur te ontwerp en die elektrochemiese werkverrigting van NCO-nanomateriale vir glukose-opsporing te verbeter.
(a) X-straaldiffraksiepatrone, (b) FTIR en (c) Raman-spektra van NCO-nanomateriale, (d) XPS-spektra van Ni 2p en Co 2p van UNCO.
Die morfologie van die aangepaste NCO-nanomateriale is nou verwant aan die vorming van die aanvanklike fases verkry uit verskeie bymiddels wat in Figuur S5 uitgebeeld word.Boonop het X-straal- en Raman-spektra van vars voorbereide monsters (Figure S6 en S7a) getoon dat die betrokkenheid van verskillende chemiese bymiddels kristallografiese verskille tot gevolg gehad het: Ni- en Co-karbonaathidroksiede is hoofsaaklik in see-egels en dennenaaldestruktuur waargeneem, terwyl as strukture in die vorm van tremella en blom dui op die teenwoordigheid van nikkel- en kobalthidroksiede.Die FT-IR en XPS spektra van die voorbereide monsters word in Figure 1 en 2 getoon. S7b-S9 verskaf ook duidelike bewyse van die voorgenoemde kristallografiese verskille.Uit die materiaal eienskappe van die voorbereide monsters word dit duidelik dat bymiddels betrokke is by hidrotermiese reaksies en verskillende reaksieweë verskaf om aanvanklike fases met verskillende morfologieë te verkry40,41,42.Die selfsamestelling van verskillende morfologieë, bestaande uit eendimensionele (1D) nanodrade en tweedimensionele (2D) nanovelle, word verklaar deur die verskillende chemiese toestande van die aanvanklike fases (Ni- en Co-ione, sowel as funksionele groepe), gevolg deur kristalgroei42, 43, 44, 45, 46, 47. Tydens post-termiese verwerking word die verskillende aanvanklike fases in NCO spinel omgeskakel terwyl hul unieke morfologie behou word, soos getoon in Figure 1 en 2. 2 en 3a.
Morfologiese verskille in NCO nanomateriale kan die elektrochemies aktiewe oppervlakarea vir glukose-opsporing beïnvloed, en sodoende die algehele elektrochemiese eienskappe van die glukosesensor bepaal.Die N2 BET adsorpsie-desorpsie-isoterm is gebruik om die poriegrootte en spesifieke oppervlakarea van die NCO-nanomateriale te skat.Op fig.4 toon BET isoterme van verskeie NCO nanomateriale.Die BET-spesifieke oppervlakte vir UNCO, PNCO, TNCO en FNCO is onderskeidelik op 45.303, 43.304, 38.861 en 27.260 m2/g geskat.UNCO het die hoogste BET-oppervlakte (45.303 m2 g-1) en die grootste porievolume (0.2849 cm3 g-1), en die poriegrootteverspreiding is nou.Die BET resultate vir die NCO nanomateriale word in Tabel 1 getoon. Die N2 adsorpsie-desorpsie kurwes was baie soortgelyk aan tipe IV isotermiese histerese lusse, wat aandui dat alle monsters 'n mesoporiese struktuur gehad het48.Mesoporiese UNCO's met die hoogste oppervlakte en hoogste porievolume sal na verwagting talle aktiewe plekke vir redoksreaksies verskaf, wat lei tot verbeterde elektrochemiese werkverrigting.
BET-resultate vir (a) UNCO, (b) PNCO, (c) TNCO, en (d) FNCO.Die insetsel toon die ooreenstemmende poriegrootteverspreiding.
Die elektrochemiese redoksreaksies van NCO nanomateriale met verskeie morfologieë vir glukose-opsporing is geëvalueer deur gebruik te maak van CV-metings.Op fig.5 toon CV-krommes van NCO nanomateriale in 0.1 M NaOH alkaliese elektroliet met en sonder 5 mM glukose teen 'n skanderingstempo van 50 mVs-1.In die afwesigheid van glukose is redokspieke by 0.50 en 0.35 V waargeneem, wat ooreenstem met oksidasie wat verband hou met M–O (M: Ni2+, Co2+) en M*-O-OH (M*: Ni3+, Co3+).met behulp van die OH anioon.Na die byvoeging van 5 mM glukose het die redoksreaksie op die oppervlak van die NCO-nanomateriale aansienlik toegeneem, wat kan wees as gevolg van die oksidasie van glukose na glukonolaktoon.Figuur S10 toon die piek redoksstrome teen skanderingstempo's van 5–100 mV s-1 in 0.1 M NaOH oplossing.Dit is duidelik dat die piek redoksstroom toeneem met toenemende skanderingstempo, wat aandui dat NCO nanomateriale soortgelyke diffusiebeheerde elektrochemiese gedrag het50,51.Soos getoon in Figuur S11, word die elektrochemiese oppervlakarea (ECSA) van UNCO, PNCO, TNCO en FNCO geskat op onderskeidelik 2.15, 1.47, 1.2 en 1.03 cm2.Dit dui daarop dat UNCO nuttig is vir die elektrokatalitiese proses, wat die opsporing van glukose vergemaklik.
CV-krommes van (a) UNCO, (b) PNCO, (c) TNCO, en (d) FNCO elektrodes sonder glukose en aangevul met 5 mM glukose teen 'n skanderingstempo van 50 mVs-1.
Die elektrochemiese werkverrigting van NCO-nanomateriale vir glukose-opsporing is ondersoek en die resultate word in Fig. 6 getoon. Glukose-sensitiwiteit is bepaal deur die CA-metode deur stapsgewyse byvoeging van verskeie konsentrasies glukose (0,01-6 mM) in 0,1 M NaOH-oplossing by 0,5 V met 'n interval van 60 s.Soos in fig.6a–d toon NCO nanomateriale verskillende sensitiwiteite wat wissel van 84.72 tot 116.33 µA mM-1 cm-2 met hoë korrelasiekoëffisiënte (R2) van 0.99 tot 0.993.Die kalibrasiekurwe tussen glukosekonsentrasie en die huidige reaksie van NCO nanomateriale word in fig.S12.Die berekende limiete van opsporing (LOD) van NCO nanomateriale was in die reeks van 0,0623–0,0783 µM.Volgens die resultate van die CA-toets het UNCO die hoogste sensitiwiteit (116.33 μA mM-1 cm-2) in 'n wye opsporingsreeks getoon.Dit kan verklaar word deur sy unieke see-egel-agtige morfologie, wat bestaan ​​uit 'n mesoporiese struktuur met 'n groot spesifieke oppervlak wat meer talle aktiewe plekke vir glukose spesies verskaf.Die elektrochemiese prestasie van die NCO-nanomateriale wat in Tabel S1 aangebied word, bevestig die uitstekende elektrochemiese glukose-opsporingsprestasie van die NCO-nanomateriale wat in hierdie studie voorberei is.
CA-reaksies van UNCO (a), PNCO (b), TNCO (c) en FNCO (d) elektrodes met glukose wat by 0.1 M NaOH-oplossing by 0.50 V gevoeg is. Die insetsels toon kalibrasiekrommes van stroomreaksies van NCO-nanomateriale: (e ) KA-reaksies van UNCO, (f) PNCO, (g) TNCO en (h) FNCO met stapsgewyse byvoeging van 1 mM glukose en 0.1 mM interfererende stowwe (LA, DA, AA en UA).
Die anti-interferensie vermoë van glukose opsporing is nog 'n belangrike faktor in die selektiewe en sensitiewe opsporing van glukose deur interfererende verbindings.Op fig.6e–h toon die anti-interferensie vermoë van NCO nanomateriale in 0.1 M NaOH oplossing.Algemene interfererende molekules soos LA, DA, AA en UA word gekies en by die elektroliet gevoeg.Die huidige reaksie van NCO-nanomateriale op glukose is duidelik.Die huidige reaksie op UA, DA, AA en LA het egter nie verander nie, wat beteken dat die NCO nanomateriale uitstekende selektiwiteit vir glukose-opsporing getoon het, ongeag hul morfologiese verskille.Figuur S13 toon die stabiliteit van NCO-nanomateriale wat deur die CA-reaksie in 0.1 M NaOH ondersoek is, waar 1 mM glukose vir 'n lang tyd (80 000 s) by die elektroliet gevoeg is.Die huidige response van UNCO, PNCO, TNCO en FNCO was onderskeidelik 98.6%, 97.5%, 98.4% en 96.8% van die aanvanklike stroom met die byvoeging van 'n bykomende 1 mM glukose na 80 000 s.Alle NCO nanomateriale toon stabiele redoksreaksies met glukose spesies oor 'n lang tydperk.Die UNCO-stroomsein het veral nie net 97.1% van sy aanvanklike stroom behou nie, maar het ook sy morfologie en chemiese bindingseienskappe behou na 'n 7-dae omgewings-langtermynstabiliteitstoets (Figure S14 en S15a).Daarbenewens is die reproduceerbaarheid en reproduceerbaarheid van UNCO getoets soos getoon in Fig. S15b, c.Die berekende relatiewe standaardafwyking (RSD) van reproduseerbaarheid en herhaalbaarheid was onderskeidelik 2.42% en 2.14%, wat potensiële toepassings as 'n industriële graad glukosesensor aandui.Dit dui op die uitstekende strukturele en chemiese stabiliteit van UNCO onder oksiderende toestande vir glukose-opsporing.
Dit is duidelik dat die elektrochemiese prestasie van NCO nanomateriale vir glukose-opsporing hoofsaaklik verband hou met die strukturele voordele van die aanvanklike fase wat deur die hidrotermiese metode met bymiddels voorberei is (Fig. S16).Die hoë oppervlakte UNCO het meer elektroaktiewe plekke as ander nanostrukture, wat help om die redoksreaksie tussen die aktiewe materiale en die glukosedeeltjies te verbeter.Die mesoporiese struktuur van UNCO kan maklik meer Ni- en Co-plekke aan die elektroliet blootstel om glukose op te spoor, wat 'n vinnige elektrochemiese reaksie tot gevolg het.Eendimensionele nanodrade in UNCO kan die diffusietempo verder verhoog deur korter vervoerpaaie vir ione en elektrone te verskaf.As gevolg van die unieke strukturele kenmerke hierbo genoem, is die elektrochemiese prestasie van UNCO vir glukose-opsporing beter as dié van PNCO, TNCO en FNCO.Dit dui aan dat die unieke UNCO-morfologie met die hoogste oppervlakte en poriegrootte uitstekende elektrochemiese werkverrigting vir glukose-opsporing kan verskaf.
Die effek van spesifieke oppervlakarea op die elektrochemiese eienskappe van NCO nanomateriale is bestudeer.NCO nanomateriale met verskillende spesifieke oppervlaktes is verkry deur 'n eenvoudige hidrotermiese metode en verskeie bymiddels.Verskillende bymiddels tydens sintese tree in verskillende chemiese reaksies in en vorm verskillende beginfases.Dit het gelei tot die selfsamestelling van verskeie nanostrukture met morfologieë soortgelyk aan die krimpvarkie, dennenaald, tremella en blom.Daaropvolgende naverhitting lei tot 'n soortgelyke chemiese toestand van die kristallyne NCO nanomateriale met 'n spinelstruktuur terwyl hul unieke morfologie behou word.Afhangende van die oppervlakte van verskillende morfologie, is die elektrochemiese werkverrigting van NCO-nanomateriale vir glukose-opsporing aansienlik verbeter.In die besonder, die glukose sensitiwiteit van NCO nanomateriale met see-egels morfologie het toegeneem tot 116.33 µA mM-1 cm-2 met 'n hoë korrelasiekoëffisiënt (R2) van 0.99 in die lineêre reeks van 0.01-6 mM.Hierdie werk kan 'n wetenskaplike basis verskaf vir morfologiese ingenieurswese om spesifieke oppervlakarea aan te pas en die elektrochemiese werkverrigting van nie-ensiematiese biosensortoepassings verder te verbeter.
Ni(NO3)2 6H2O, Co(NO3)2 6H2O, ureum, heksametileentetramien (HMT), ammoniumfluoried (NH4F), natriumhidroksied (NaOH), d-(+)-glukose, melksuur (LA), dopamienhidrochloried ( DA), L-askorbiensuur (AA) en uriensuur (UA) is by Sigma-Aldrich gekoop.Alle reagense wat gebruik is, was van analitiese graad en is sonder verdere suiwering gebruik.
NiCo2O4 is gesintetiseer deur 'n eenvoudige hidrotermiese metode gevolg deur hittebehandeling.Kortliks: 1 mmol nikkelnitraat (Ni(NO3)2∙6H2O) en 2 mmol kobaltnitraat (Co(NO3)2∙6H2O) is in 30 ml gedistilleerde water opgelos.Ten einde die morfologie van NiCo2O4 te beheer, is bymiddels soos ureum, ammoniumfluoried en heksametileentetramien (HMT) selektief by bogenoemde oplossing gevoeg.Die hele mengsel is dan oorgeplaas na 'n 50 ml Teflon-gevoerde outoklaaf en onderworpe aan 'n hidrotermiese reaksie in 'n konveksie-oond by 120° C. vir 6 uur.Na natuurlike afkoeling tot kamertemperatuur, is die resulterende neerslag gesentrifugeer en verskeie kere met gedistilleerde water en etanol gewas, en dan oornag by 60°C gedroog.Daarna is vars voorbereide monsters by 400°C vir 4 uur in omgewingsatmosfeer gekalsineer.Die besonderhede van die eksperimente word in die aanvullende inligtingstabel S2 gelys.
X-straaldiffraksie-analise (XRD, X'Pert-Pro MPD; PANalytical) is uitgevoer met behulp van Cu-Kα bestraling (λ = 0.15418 nm) by 40 kV en 30 mA om die strukturele eienskappe van alle NCO nanomateriale te bestudeer.Diffraksiepatrone is aangeteken in die reeks hoeke 2θ 10–80° met 'n stap van 0.05°.Oppervlakmorfologie en mikrostruktuur is ondersoek deur gebruik te maak van veldemissie skandeerelektronmikroskopie (FESEM; Nova SEM 200, FEI) en skandeer transmissie elektronmikroskopie (STEM; TALOS F200X, FEI) met energie dispersiewe X-straalspektroskopie (EDS).Die valensietoestande van die oppervlak is ontleed deur X-straalfoto-elektronspektroskopie (XPS; PHI 5000 Versa Probe II, ULVAC PHI) met behulp van Al Kα bestraling (hν = 1486.6 eV).Die bindingsenergieë is gekalibreer deur die C 1 s-piek by 284.6 eV as verwysing te gebruik.Nadat die monsters op KBr-deeltjies voorberei is, is Fourier-transformasie infrarooi (FT-IR) spektra in die golfgetalreeks 1500–400 cm–1 op 'n Jasco-FTIR-6300 spektrometer aangeteken.Raman-spektra is ook verkry met behulp van 'n Raman-spektrometer (Horiba Co., Japan) met 'n He-Ne-laser (632.8 nm) as die opwekkingsbron.Brunauer-Emmett-Teller (BET; BELSORP mini II, MicrotracBEL, Corp.) het die BELSORP mini II-ontleder (MicrotracBEL Corp.) gebruik om lae-temperatuur N2 adsorpsie-desorpsie isoterme te meet om spesifieke oppervlakarea en poriegrootte verspreiding te skat.
Alle elektrochemiese metings, soos sikliese voltammetrie (CV) en chrono-amperometrie (CA), is uitgevoer op 'n PGSTAT302N potensiostaat (Metrohm-Autolab) by kamertemperatuur deur 'n drie-elektrode sisteem in 0.1 M NaOH waterige oplossing te gebruik.'n Werkelektrode gebaseer op 'n glasagtige koolstofelektrode (GC), 'n Ag/AgCl-elektrode en 'n platinumplaat is onderskeidelik as die werkelektrode, verwysingselektrode en teenelektrode gebruik.CV's is tussen 0 en 0.6 V aangeteken teen verskeie skanderingstempo's van 5-100 mV s-1.Om ECSA te meet, is CV uitgevoer in die reeks van 0.1-0.2 V teen verskeie skanderingstempo's (5-100 mV s-1).Verkry die monster se CA-reaksie vir glukose by 0,5 V onder roer.Om sensitiwiteit en selektiwiteit te meet, gebruik 0,01-6 mM glukose, 0,1 mM LA, DA, AA en UA in 0,1 M NaOH.Die reproduceerbaarheid van UNCO is getoets met behulp van drie verskillende elektrodes aangevul met 5 mM glukose onder optimale toestande.Die herhaalbaarheid is ook nagegaan deur drie metings met een UNCO-elektrode binne 6 uur te maak.
Alle data wat in hierdie studie gegenereer of ontleed word, is ingesluit in hierdie gepubliseerde artikel (en sy aanvullende inligtingslêer).
Mergenthaler, P., Lindauer, U., Dienel, GA & Meisel, A. Suiker vir die brein: Die rol van glukose in fisiologiese en patologiese breinfunksie. Mergenthaler, P., Lindauer, U., Dienel, GA & Meisel, A. Suiker vir die brein: Die rol van glukose in fisiologiese en patologiese breinfunksie.Mergenthaler, P., Lindauer, W., Dinel, GA en Meisel, A. Suiker vir die brein: die rol van glukose in fisiologiese en patologiese breinfunksie.Mergenthaler P., Lindauer W., Dinel GA en Meisel A. Glukose in die brein: die rol van glukose in fisiologiese en patologiese breinfunksies.Tendense in neurologie.36, 587–597 (2013).
Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. Renale glukoneogenese: die belangrikheid daarvan in menslike glukose-homeostase. Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. Renale glukoneogenese: die belangrikheid daarvan in menslike glukose-homeostase.Gerich, JE, Meyer, K., Wörle, HJ en Stamwall, M. Renale glukoneogenese: die belangrikheid daarvan in glukose-homeostase in die mens. Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. 肾糖异生：它在人体葡萄糖稳态中的重要性。 Gerich, JE, Meyer, C., Woerle, HJ & Stumvoll, M. 鈥糖异生: Die belangrikheid daarvan in die menslike liggaam.Gerich, JE, Meyer, K., Wörle, HJ en Stamwall, M. Renale glukoneogenese: die belangrikheid daarvan in glukose-homeostase by mense.Diabetes Care 24, 382–391 (2001).
Kharroubi, AT & Darwish, HM Diabetes mellitus: Die epidemie van die eeu. Kharroubi, AT & Darwish, HM Diabetes mellitus: Die epidemie van die eeu.Harroubi, AT en Darvish, HM Diabetes mellitus: die epidemie van die eeu.Harrubi AT en Darvish HM Diabetes: die epidemie van hierdie eeu.Wêreld J. Diabetes.6, 850 (2015).
Brad, KM et al.Voorkoms van diabetes mellitus by volwassenes volgens tipe diabetes – VSA.bandiet.Mortal Weekly 67, 359 (2018).
Jensen, MH et al.Professionele deurlopende glukosemonitering in tipe 1-diabetes: retrospektiewe opsporing van hipoglukemie.J. Die Wetenskap van Diabetes.tegnologie.7, 135–143 (2013).
Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. Elektrochemiese glukose-waarneming: is daar nog ruimte vir verbetering? Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. Elektrochemiese glukose-waarneming: is daar nog ruimte vir verbetering?Witkowska Neri, E., Kundis, M., Eleni, PS en Jonsson-Nedzulka, M. Elektrochemiese bepaling van glukosevlakke: is daar nog geleenthede vir verbetering? Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. 电化学葡萄糖传感：还有改进的余地吗？ Witkowska Nery, E., Kundys, M., Jeleń, PS & Jönsson-Niedziółka, M. 电视化葡萄糖传感：是电视的余地吗？Witkowska Neri, E., Kundis, M., Eleni, PS en Jonsson-Nedzulka, M. Elektrochemiese bepaling van glukosevlakke: is daar geleenthede vir verbetering?anus Chemiese.11271–11282 (2016).
Jernelv, IL et al.Oorsig van optiese metodes vir deurlopende glukosemonitering.Pas Spektrum toe.54, 543–572 (2019).
Park, S., Boo, H. & Chung, TD Elektrochemiese nie-ensiematiese glukosesensors. Park, S., Boo, H. & Chung, TD Elektrochemiese nie-ensiematiese glukosesensors.Park S., Bu H. en Chang TD Elektrochemiese nie-ensiematiese glukose sensors.Park S., Bu H. en Chang TD Elektrochemiese nie-ensiematiese glukose sensors.anus.Chim.tydskrif.556, 46–57 (2006).
Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP Algemene oorsake van glukose-oksidase-onstabiliteit in in vivo biosensing: 'n kort oorsig. Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP Algemene oorsake van glukose-oksidase-onstabiliteit in in vivo biosensing: 'n kort oorsig.Harris JM, Reyes S., en Lopez GP Algemene oorsake van glukose-oksidase-onstabiliteit in in vivo biosensor-toets: 'n kort oorsig. Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GP. Harris, JM, Reyes, C. & Lopez, GPHarris JM, Reyes S., en Lopez GP Algemene oorsake van glukose-oksidase-onstabiliteit in in vivo biosensor-toets: 'n kort oorsig.J. Die Wetenskap van Diabetes.tegnologie.7, 1030–1038 (2013).
Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. 'n Nie-ensiematiese elektrochemiese glukosesensor gebaseer op molekulêre gedrukte polimeer en die toepassing daarvan in die meting van speekselglukose. Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. 'n Nie-ensiematiese elektrochemiese glukosesensor gebaseer op molekulêre gedrukte polimeer en die toepassing daarvan in die meting van speekselglukose.Diouf A., Bouchihi B. en El Bari N. Nie-ensiematiese elektrochemiese glukosesensor gebaseer op 'n molekulêre gedrukte polimeer en die toepassing daarvan vir meting van glukosevlak in speeksel. Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N.应用. Diouf, A., Bouchikhi, B. & El Bari, N. Nie-ensiem elektrochemiese glukose sensor gebaseer op molekulêre afdruk polimeer en die toepassing daarvan in die meting van speekselglukose.Diouf A., Bouchihi B. en El Bari N. Nie-ensiematiese elektrochemiese glukosesensors gebaseer op molekulêre gedrukte polimere en hul toepassing vir meting van glukosevlak in speeksel.alma mater wetenskapprojek S. 98, 1196–1209 (2019).
Zhang, Yu et al.Sensitiewe en selektiewe nie-ensiematiese glukose-opsporing gebaseer op CuO nanodrade.Sens. Actuators B Chem., 191, 86–93 (2014).
Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-nikkeloksied-gemodifiseerde nie-ensiematiese glukosesensors met verhoogde sensitiwiteit deur 'n elektrochemiese prosesstrategie teen hoë potensiaal. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-nikkeloksied-gemodifiseerde nie-ensiematiese glukosesensors met verhoogde sensitiwiteit deur 'n elektrochemiese prosesstrategie teen hoë potensiaal. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL . ю благодаря стратегии электрохимического процесса при высоком потенциале. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nie-ensiematiese glukose sensors gemodifiseer met nikkel nanooksied met verhoogde sensitiwiteit deur 'n hoë-potensiaal elektrochemiese proses strategie. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL.了灵敏度. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-oksied-nikkelmodifikasie 非酶节能糖节糖合物，可以高电位母昏昏昏灦敏。 Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL потенциальной стратегии электрохимического процесса. Mu, Y., Jia, D., He, Y., Miao, Y. & Wu, HL Nano-NiO gemodifiseerde nie-ensiematiese glukose sensor met verbeterde sensitiwiteit deur hoë-potensiaal elektrochemiese proses strategie.biologiese sensor.bio-elektronika.26, 2948–2952 (2011).
Shamsipur, M., Najafi, M. & Hosseini, MRM Hoogs verbeterde elektrooksidasie van glukose by 'n nikkel (II) oksied/meerwandige koolstof nanobuis gemodifiseerde glasagtige koolstofelektrode. Shamsipur, M., Najafi, M. & Hosseini, MRM Hoogs verbeterde elektrooksidasie van glukose by 'n nikkel (II) oksied/meerwandige koolstof nanobuis gemodifiseerde glasagtige koolstofelektrode.Shamsipur, M., Najafi, M. en Hosseini, MRM Hoogs verbeterde elektrooksidasie van glukose op 'n glasagtige koolstofelektrode gemodifiseer met nikkel(II)oksied/meerwandige koolstofnanobuise.Shamsipoor, M., Najafi, M., en Hosseini, MRM Hoogs verbeterde elektrooksidasie van glukose op glasagtige koolstofelektrodes gemodifiseer met nikkel(II)-oksied/meerlaagkoolstof-nanobuise.Bioelectrochemistry 77, 120–124 (2010).
Veeramani, V. et al.'n Nanosamestelling van poreuse koolstof en nikkeloksied met 'n hoë inhoud van heteroatome as 'n ensiemvrye hoë-sensitiwiteit sensor vir glukose opsporing.Sens. Aktuators B Chem.221, 1384–1390 (2015).
Marco, JF et al.Karakterisering van nikkelkobaltaat NiCo2O4 verkry deur verskeie metodes: XRD, XANES, EXAFS en XPS.J. Vastestofchemie.153, 74–81 (2000).
Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Vervaardiging van NiCo2O4 nanobelt deur 'n chemiese mede-presipitasiemetode vir nie-ensiematiese glukose elektrochemiese sensortoepassing. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Vervaardiging van NiCo2O4 nanobelt deur 'n chemiese mede-presipitasiemetode vir nie-ensiematiese glukose elektrochemiese sensortoepassing. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Изготовление нанопояса NiCo2O4 методом химического соосаждения для примения нефический го сенсора глюкозы. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Vervaardiging van NiCo2O4-nanobelt deur chemiese afsettingsmetode vir nie-ensiematiese elektrochemiese glukosesensortoepassing. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Zhang, J., Sun, Y., Li, X. & Xu, J. Deur chemie 共沉激法光容NiCo2O4 nano如这些非话能生能糖系统甽影电彆影电彆影电彆Zhang, J., Sun, Y., Li, X. en Xu, J. Voorbereiding van NiCo2O4-nanoribbons deur chemiese presipitasiemetode vir die toepassing van nie-ensiematiese elektrochemiese sensor van glukose.J. Voege van legerings.831, 154796 (2020).
Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SM Multifunksionele poreuse NiCo2O4 nanorods: Sensitiewe ensiemlose glukose opsporing en superkapasitor eienskappe met impedansie spektroskopiese ondersoeke. Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SM Multifunksionele poreuse NiCo2O4 nanorods: Sensitiewe ensiemlose glukose opsporing en superkapasitor eienskappe met impedansie spektroskopiese ondersoeke. Saraf, M., Natarajan, K. & Mobin, SMMultifunksionele poreuse NiCo2O4 nanorods: sensitiewe ensiemlose glukose opsporing en superkapasitor eienskappe met impedansie spektroskopiese studies.Saraf M, Natarajan K, en Mobin SM Multifunksionele poreuse NiCo2O4 nanorods: sensitiewe ensiemlose glukose-opsporing en karakterisering van superkapasitors deur impedansiespektroskopie.Nuwe J. Chem.41, 9299–9313 (2017).
Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. Verstelling van die morfologie en grootte van NiMoO4-nanoplate wat op NiCo2O4-nanodrade geanker is: die geoptimaliseerde kern-dop-baster vir hoë-energiedigtheid asimmetriese superkapasitors. Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. Verstelling van die morfologie en grootte van NiMoO4-nanoplate wat op NiCo2O4-nanodrade geanker is: die geoptimaliseerde kern-dop-baster vir hoë-energiedigtheid asimmetriese superkapasitors.Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, K. en Zhang, H. Verstelling van die morfologie en grootte van NiMoO4-nanoplate wat op NiCo2O4-nanodrade geanker is: geoptimaliseerde hibriede kerndop vir asimmetriese superkapasitors met hoë energiedigtheid. Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. NiCo2O4称超级电容器的优化核-壳混合sý. Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, C. & Zhang, H. Tuning die morfologie en grootte van NiMoO4 nanosheets geïmmobiliseer op NiCo2O4 nanodrade: optimalisering van kern-dop basters vir hoë energie digtheid asimmetriese superkapasitors liggaam.Zhao, H., Zhang, Z., Zhou, K. en Zhang, H. Tuning van die morfologie en grootte van NiMoO4-nanoplate geïmmobiliseer op NiCo2O4-nanodrade: 'n geoptimaliseerde kern-dop-baster vir die liggaam van asimmetriese superkapasitors met hoë energiedigtheid.Doen aansoek vir branderplankry.541, 148458 (2021).
Zhuang Z. et al.Nie-ensiematiese glukosesensor met verhoogde sensitiwiteit gebaseer op koperelektrodes gemodifiseer met CuO nanodrade.ontleder.133, 126–132 (2008).
Kim, JY et al.Oppervlakte-instelling van ZnO nanorods om die werkverrigting van glukose sensors te verbeter.Sens. Actuators B Chem., 192, 216–220 (2014).
Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. Voorbereiding en karakterisering van NiO–Ag nanovesels, NiO nanovesels en poreuse Ag: na die ontwikkeling van 'n hoogs sensitiewe en selektiewe nie -ensiematiese glukose sensor. Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. Voorbereiding en karakterisering van NiO–Ag nanovesels, NiO nanovesels en poreuse Ag: na die ontwikkeling van 'n hoogs sensitiewe en selektiewe nie -ensiematiese glukose sensor.Ding, Yu, Wang, Yu, Su, L, Zhang, H., en Lei, Yu.Voorbereiding en karakterisering van NiO-Ag-nanovesels, NiO-nanovesels en poreuse Ag: Op pad na die ontwikkeling van 'n hoogs sensitiewe en selektief-ensiematiese glukosesensor. Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y.性非-酶促葡萄糖传感器. Ding, Y., Wang, Y., Su, L., Zhang, H. & Lei, Y. NiO-Ag促葡萄糖传感器。Ding, Yu, Wang, Yu, Su, L, Zhang, H., en Lei, Yu.Voorbereiding en karakterisering van NiO-Ag-nanovesels, NiO-nanovesels en poreuse silwer: Op pad na 'n hoogs sensitiewe en selektiewe nie-ensiematiese glukose-stimulerende sensor.J. Alma mater.Chemies.20, 9918–9926 (2010).
Cheng, X. et al.Bepaling van koolhidrate deur kapillêre sone-elektroforese met amperometriese opsporing op 'n koolstofpasta-elektrode gemodifiseer met nano-nikkeloksied.voedselchemie.106, 830–835 (2008).
Casella, IG Elektrodeposisie van kobaltoksieddun films van karbonaatoplossings wat ko(II)-tartraatkomplekse bevat.J. Elektroanal.Chemies.520, 119–125 (2002).
Ding, Y. et al.Electrospin Co3O4 nanovesels vir sensitiewe en selektiewe glukose opsporing.biologiese sensor.bio-elektronika.26, 542–548 (2010).
Fallatah, A., Almomtan, M. & Padalkar, S. Seriumoksiedgebaseerde glukosebiosensors: Invloed van morfologie en onderliggende substraat op biosensorprestasie. Fallatah, A., Almomtan, M. & Padalkar, S. Seriumoksiedgebaseerde glukosebiosensors: Invloed van morfologie en onderliggende substraat op biosensorprestasie.Fallata, A., Almomtan, M. en Padalkar, S. Seriumoksied-gebaseerde glukose-biosensors: effekte van morfologie en hoofsubstraat op biosensorprestasie.Fallata A, Almomtan M, en Padalkar S. Serium-gebaseerde glukose biosensors: effekte van morfologie en kern matriks op biosensor prestasie.ACS word ondersteun.Chemies.projek.7, 8083–8089 (2019).