自古以来,金都是以坚硬,昂贵,稳定(化学惰性)的标签被大家所熟知,但科学家发现将其尺寸降低到纳米尺度(2-5 nm)时,它表现出了非常优异的催化性能[10]。控制相同条件时,使用纳米金粒子修饰的电极的催化活性要远远大于裸电极[11]。经研究发现,金纳米粒子所表现出来的优异的催化性能似乎与其粒子的微观结构有着不可磨灭的关系。金纳米粒子的尺寸(粒子直径)越小,纳米金粒子就具有更高的催化活性。所以提高纳米金粒子的催化活性的最方便直接的方法就是尽可能降低金纳米粒子的尺寸[12]。但与此同时,纳米粒子尺寸的减小,导致金纳米粒子表面配位的不饱和原子增多[13],对反应物分子的吸附力加大,使产物难以脱附离开,发生聚集,降低金纳米粒子的催化活性。而且由于金纳米粒子具有大的比表面积以及高的比表面能,在进行催化反应时极容易聚集/烧结,降低其催化活性和选择性。为了解决这些问题,通常接下来的两种方法来:一种是在合成纳米金颗粒时加入稳定剂,如 PVA、PVP以及硫醇等,但裹附纳米金颗粒的稳定剂会对其催化活性产生严重影响,同时在反应结束后也很难从反应体系中分离回收金纳米粒子,致使金纳米粒子的重复使用率大大降低。另一种方法则是将金纳米粒子固定在合适的载体上,构成负载型催化剂。负载型金纳米催化剂可以极大的改善了金纳米粒子的热稳定性、提高了金纳米粒子利用效率及其使用寿命,同时也极大的降低了生产成本。

近年来,有序介孔材料[14]的出现为制备高度分散并且尺寸均匀的金纳米颗粒的负载型催化剂提供了可能。有序介孔材料由于具有较大的比表面积,以及大小可控的孔径。如果将金纳米粒子负载到介孔材料的孔道缝隙中,利用孔道孔径的限制,精确地对贵金属纳米粒子的尺寸进行控制、有效的防止粒子聚集。可以在介孔孔壁上附合上一些有机基团,可以有效调节其亲疏水性,利于介孔材料与底物之间进行吸附与扩散。

有序介孔材料由于其具有大的比表面积、稳定有序的介孔构造,可以进行不同纳米材料的修饰和负载,并且为反应物分子之间提供较大的反应空间。基于此,不同领域对其都有不同程度的研究,而电化学传感器对于此方向的研究也越来越多。

本文我们利用纳米复合材料Au-HS/SO3H-PMO(Et)构建了一种新型无酶ECL葡萄糖传感器,探寻了最优的测试条件,基于最优条件测试了不同浓度的葡萄糖浓度,获得了线性方程。并且,使用该无酶ECL葡萄糖传感器成功进行了人体血样中的葡萄糖的检测。将纳米复合材料Au-HS/SO3H-PMO(Et)成功应用于无酶ECL传感器的构建,为进一步研究无酶葡萄糖传感器提供了一种新的思路。 

2  实验部分

2。1  试剂和仪器

表1 试剂

试剂名称 纯度 生产厂家

铁氰化钾(K3[Fe(CN)6]) AR 广东汕头西陇化工厂

亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6]·3H2O) AR 广东汕头西陇化工厂

磷酸二氢钾(KH2PO4) AR 国药集团化学试剂有限公司

KCl AR 国药集团化学试剂有限公司

MPTMS AR 百灵威化学试剂有限公司

无水乙醇 AR

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