home Tecnologia de manufatura Equipamentos de Fabricação
Manufaturação industrial
Internet das coisas industrial | Materiais industriais | Manutenção e reparo de equipamentos | Programação industrial |
home  MfgRobots >> Manufaturação industrial >  >> Industrial materials >> Nanomateriais

Projeto racional de Ni (OH) 2 Arquitetura porosa oca para sensor de glicose livre de enzima de alta sensibilidade

Resumo


Ni (OH) 2 eletrocatalisadores têm adquirido muitas atenções de pesquisa como substitutos ideais para metais nobres. No entanto, seu desempenho eletrocatalítico ainda não consegue atender às demandas de aplicações devido às dificuldades na transferência de elétrons e transporte de massa. De acordo com o princípio da cinética, a construção de estruturas ocas é considerada um método eficaz para atingir um desempenho eletrocatalítico excelente. Neste trabalho, Ni (OH) 2 arquitetura oca porosa (Ni (OH) 2 HPA) foi simplesmente sintetizado por meio de um método coordenador de corrosão e precipitação (CEP) para a construção de sensores de glicose livres de enzimas. Ni (OH) 2 HPA apresenta grande área de superfície específica (SSA), canais de difusão ordenados e estabilidade de estrutura. Como um eletrodo de detecção de glicose, Ni (OH) 2 HPA exibe eletroatividade eminente em termos de alta sensibilidade (1843 μA mM −1 cm −2 ), limite de detecção inferior (0,23 μM) e tempo de resposta curto (1,4 s). Os resultados demonstram que Ni (OH) 2 HPA tem aplicações práticas para a construção de sensores eletroquímicos livres de enzimas. O projeto da estrutura oca também fornece um método de engenharia eficaz para sensores de alto desempenho.

Histórico


A detecção de glicose é muito importante em bioquímica clínica, processamento de alimentos e monitoramento ambiental. O desenvolvimento de um método de detecção rápido e confiável para a glicose é uma demanda urgente para essas aplicações [1,2,3]. Muitas técnicas têm sido desenvolvidas para esse fim, como ressonância plasmônica de superfície [4], método do reagente de Fehling [5], método de rotação óptica [6], fluorescência [7] e eletroquímica [8]. Dentre essas técnicas, os métodos eletroquímicos têm atraído mais atenções devido à sua alta sensibilidade, simplicidade, baixo custo e extraordinário baixo limite de detecção [9].

É bem conhecido que a atividade eletrocatalítica do eletrodo de trabalho determina o desempenho dos sensores eletroquímicos. Portanto, o design dos materiais do eletrodo é vital para sensores eletroquímicos. Recentemente, hidróxidos de metais de transição têm sido amplamente pesquisados ​​neste campo devido às vantagens de grandes reservas, baixo custo e alta atividade derivada do redox da composição do metal [10]. Normalmente, Ni (OH) 2 foi reconhecido como um catalisador ideal para a glicose devido ao par redox (Ni 3+ / Ni 2+ ) em meio alcalino. Embora os componentes de metal do Ni (OH) 2 pode ser usado para restaurar os elétrons altamente ativos fornecidos pelo redox, sua atividade catalítica ainda não é alta o suficiente para atender à produção industrial em grande escala e às necessidades de vida das pessoas por causa das dificuldades na transferência de elétrons e no transporte de massa.

Inspirados pela conexão íntima entre cinética e microestruturas (forma, tamanho, componente), os cientistas já construíram diferentes nanomateriais estruturados que são bons para a dinâmica eletrocatalítica, uma vez que as propriedades dos nanomateriais são geralmente dependentes da estrutura [11]. A nanoestrutura porosa oca, que possui vazios internos bem definidos, alta área de superfície específica (SSA), baixa densidade e estabilidade de estrutura, tem atraído interesses crescentes nos últimos anos [12]. As cavidades internas disponíveis previnem efetivamente a agregação de partículas ativas e acomodam a deformação estrutural acompanhada de medições de longa duração [13]. Caso contrário, as camadas funcionais podem oferecer maior área de contato entre o eletrólito e o eletrodo, fornecer locais ativos suficientes e reduzir o comprimento para transporte de massa e elétron [14]. Além disso, a casca fina porosa também fornece caminhos de difusão suficientes para analito e intermediários, que são bons para o processo de transporte de massa [15]. Em conclusão, Ni (OH) altamente ativo 2 eletrocatalisadores podem ser adquiridos através da construção de recurso poroso oco.

Aqui, Ni cúbico (OH) 2 HPA é construído por um Cu 2 Método com modelo O inspirado no conceito de rota de ataque e precipitação coordenada (CEP) [16]. A fim de demonstrar as vantagens da arquitetura porosa oca, avaliamos comparativamente a atividade eletrocatalítica de Ni (OH) 2 HPA e Ni (OH) quebrado 2 HPA (Ni (OH) 2 BHPA) por meio da detecção de glicose. A arquitetura oca porosa fornece SSA maior, caminhos de transferência mais ordenados e maior eficiência de transferência de elétrons em comparação com Ni (OH) 2 BHPA. Assim, o Ni (OH) 2 como preparado O eletrodo HPA apresenta maior atividade eletrocatalítica em termos de maior sensibilidade, limite de detecção inferior e tempo de resposta mais rápido. Os resultados demonstram que Ni (OH) 2 HPA tem aplicações potenciais para a construção de sensores eletroquímicos de glicose. Esta estratégia fácil também fornece um método válido no desenvolvimento de nanomateriais altamente eficientes para sensores eletroquímicos.

Métodos / Experimental

Produtos Químicos e Reagentes


Cloreto de cobre (CuCl 2 · 2H 2 O; ≥ 99,0%), cloreto de níquel (NiCl 2 · 6H 2 O; ≥ 98,0%), tiossulfato de sódio (Na 2 S 2 O 3 · 5H 2 O; ≥ 99,0%), polivinilpirrolidona (PVP; M w =40.000), e hidróxido de sódio (NaOH; ≥ 98,0%) foram obtidos de Chengdu Kelong. Glicose (Glu .; ≥ 99,5%), lactose (Lact .; ≥ 98,0%), sacarose (Sucr .; ≥ 99,5%), frutose (Fruc .; ≥ 99,0%), ácido l-ascórbico (AA; ≥ 99,7% ), ácido úrico (UA; ≥ 99,0%) e solução de Nafion (5% em peso na mistura de álcoois alifáticos inferiores e água) foram obtidos da Sigma-Aldrich.

Síntese de Ni (OH) 2 HPA


Em primeiro lugar, Cu cúbico 2 Cristais O foram preparados seguindo nosso trabalho anterior (Arquivo adicional 1:Figura S1) [17]. Em seguida, 10 mg de Cu cúbico conforme preparado 2 Cristais O e NiCl 2 · 6H 2 O pó (4 mg) foram dispersos em uma solução misturada de etanol-água (10 mL, proporção de volume =1:1) por ultrassom. Depois disso, 0,33 g de pó de PVP foram adicionados com agitação vigorosa durante 0,5 h. Então, Na 2 S 2 O 3 (4 mL, 1 M) foi adicionado gota a gota ao sistema acima. A reação prosseguiu à temperatura normal (25 ° C) durante 3 h. Finalmente, os produtos foram lavados várias vezes por centrifugação e secos à temperatura normal. Ni (OH) 2 O BHPA foi obtido como amostra de contraste por meio de tratamento ultra-sônico forte de Ni (OH) 2 HPA por 2 h (Arquivo adicional 1:Figura S2).

Caracterização de materiais


A estrutura cristalina e a composição dos produtos foram medidas por difração de raios X (XRD; Rigaku D / Max-2400) e espectrômetro de fotoelétrons de raios X (XPS; ESCALAB250Xi). As morfologias dos produtos foram caracterizadas por microscópio eletrônico de varredura por emissão de campo (FESEM; FEI Quanta 250 e Zeiss Gemini 500) e microscópio eletrônico de transmissão de alta resolução (HRTEM; FEI F20). A SSA e a estrutura dos poros foram analisadas em Brunauer-Emmett-Teller (BET; Belsort-max).

Medições eletroquímicas


Todas as medições eletroquímicas foram operadas em estação de trabalho eletroquímica (μIII Autolab). O eletrodo de trabalho é preparado fundindo Ni (OH) impregnado com Nafion 2 HPA (ou Ni (OH) 2 BHPA) em pó sobre um eletrodo de carbono vítreo (GCE; 3 mm de diâmetro) em temperatura ambiente. Especificamente, 5 μL da suspensão (1 mg / ml em solução de Nafion 0,05%) são colocados no GCE pré-tratado e secos por fluxo de N 2 . Uma folha de Pt e um eletrodo de Ag / AgCl foram usados ​​como contra-eletrodo e eletrodo de referência, respectivamente. A atividade eletrocatalítica dos eletrodos de trabalho foi medida por voltametria cíclica (CV), cronoamperometria (CA) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). Os dados EIS foram coletados entre 0,01 e 100 kHz com uma amplitude de perturbação de 5 mV.

Resultados e discussões

Caracterizações


O padrão de XRD de Ni (OH) 2 produtos foi mostrado na Fig. 1a. Os três principais picos de difração podem ser atribuídos a (100), (101) e (003) planos cristalinos hexagonais β -Ni (OH) 2 (JCPDS no. 14-0117) [18]. A fraca intensidade dos picos de difração pode ser atribuída à baixa cristalinidade dos produtos. A pureza e a composição do Ni (OH) 2 como preparado foram investigados posteriormente pelo XPS. O espectro da pesquisa (Fig. 1b) demonstra picos de O 1s e Ni 2p, revelando a composição principal dos produtos. Conforme exibido na Fig. 1c, os picos localizados em 856,1 eV e 873,7 eV podem ser atribuídos a Ni 2p 3/2 e Ni 2p 1/2 , respectivamente. Uma separação de energia de ligação de 17,6 eV é claramente observada, que é a característica de β -Ni (OH) 2 . Conforme exibido na Fig. 1d, o pico único em 531,2 eV corresponde à ligação Ni – O – Ni em Ni – OH. Ao comparar os dados com estudos anteriores de XPS, o Ni e O apresentados podem ser atribuídos a Ni 2+ e OH - em Ni (OH) 2 , respectivamente [16]. A análise de XPS e XRD confirmam a preparação bem-sucedida de Ni (OH) 2 Estágio.

a O padrão de XRD de Ni (OH) 2 preparado . Os espectros XPS dos produtos. b Pesquisa. c Ni 2p. d O 1s

A imagem SEM de baixa ampliação na Fig. 2a demonstra uma característica cúbica uniforme do Ni (OH) 2 preparado produtos. O cubo parcialmente quebrado mostrado na Fig. 2b confirma a característica oca de Ni (OH) 2 HPA. Além disso, a camada de Ni (OH) 2 HPA é construído através da agregação de numerosas nanopartículas finas, tornando a casca áspera e porosa. As imagens TEM exibidas na Fig. 2c confirmam ainda a estrutura oca de Ni (OH) 2 produtos. Enquanto isso, nenhum anel de difração significativo é observado no padrão de difração de elétrons de área selecionada (SAED), sugerindo baixa cristalinidade de Ni (OH) 2 HPA. Este resultado concorda bem com a observação de XRD. Claramente investigado na Fig. 2d, o Ni (OH) 2 cubo oco tem um comprimento de borda de ~ 600 nm e uma espessura de casca de ~ 50 nm. A estrutura oca porosa fornece grandes SSA e quantidades de canais de difusão, que podem beneficiar o processo de difusão de massa, resultando em atividade eletrocatalítica satisfatória.

a , b SEM e c , d Imagens TEM do Ni (OH) 2 HPA; inserção de c é o padrão SAED de Ni (OH) 2 HPA. e Fotografias ópticas da solução de reação em momentos diferentes após a adição do agente de corrosão. f Imagens TEM dos produtos monitorados em diferentes tempos de reação. g Ilustração esquemática do mecanismo de crescimento proposto de Ni (OH) 2 HPA

Os produtos preparados em diferentes estágios de reação foram centrifugados e observados para realizar o princípio de formação relevante. Conforme observado na Fig. 2e, a cor do sistema de reação gradualmente torna-se verde claro e precipitados são gerados ao mesmo tempo. Conforme mostrado na Fig. 2f, o Cu 2 interno Os núcleos O são gradualmente gravados no octaedro após a adição de S 2 O 3 2− íons. O Cu 2 Os octaedros finalmente desaparecem com o aumento do tempo de reação. Combinado com imagens TEM, o princípio de formação é ilustrado na Fig. 2g. Aparentemente, S 2 O 3 2− íons adsorvidos em torno de Cu 2 Os cubos O desempenham papéis versáteis durante o processo de formação de Ni (OH) 2 HPA:(i) solúvel [Cu 2 (S 2 O 3 2− ) x ] 2−2x complexo é formado através da combinação de Cu + íons e S 2 O 3 2− (reação (1)) e simultaneamente OH - íons são liberados. (ii) A hidrólise de S 2 O 3 2− também libera OH - íons (reação (2)). (iii) As reações (1) e (2) facilitam a formação de Ni (OH) 2 (reação (3)) [19]. Em relação aos fatores cinéticos, o OH difuso - íons do interior determinam a formação de Ni (OH) 2 Concha. Além disso, a gravação de Cu 2 O está correlacionado ao transporte de S 2 O 3 2− do exterior para o espaço interno [20]. Controle sincronizado de OH - e S 2 O 3 2− o transporte leva à formação de Ni (OH) 2 bem definido HPA.
$$ {\ mathrm {Cu}} _ 2 \ mathrm {O} + x {\ mathrm {S}} _ 2 {{\ mathrm {O}} _ 3} ^ {2 -} + {\ mathrm {H}} _ 2 \ mathrm {O} \ to {\ left [{\ mathrm {Cu}} _ 2 {\ left ({\ mathrm {S}} _ 2 {\ mathrm {O}} _ 3 \ right)} _ x \ right]} ^ {2 -2x} +2 {\ mathrm {O} \ mathrm {H}} ^ {-} $$ (1) $$ {\ mathrm {S}} _ 2 {{\ mathrm {O}} _ 3} ^ {2- } + {\ mathrm {H}} _ 2 \ mathrm {O} \ rightleftharpoons {\ mathrm {H} \ mathrm {S}} _ 2 {{\ mathrm {O}} _ 3} ^ {2 -} + {\ mathrm { O} \ mathrm {H}} ^ {-} $$ (2) $$ {\ mathrm {Ni}} ^ {2 +} + 2 {\ mathrm {OH}} ^ {-} \ to \ mathrm {Ni } {\ left (\ mathrm {OH} \ right)} _ 2 $$ (3)
A curva de isoterma de adsorção-dessorção e a distribuição de tamanho de poro de Ni (OH) 2 HPA e Ni (OH) 2 BHPA são mostrados na Fig. 3. O SSA de Ni (OH) 2 HPA é calculado em 54,72 m 2 g −1 com base na curva de dessorção, que é muito maior do que a de Ni (OH) 2 BHPA (10,34 m 2 / g). A diminuição da SSA pode ser atribuída à destruição da estrutura oca e agregação das partículas destruídas após o tratamento ultrassônico. A distribuição do tamanho dos poros de Ni (OH) 2 HPA e Ni (OH) 2 O BHPA mostra regiões abaixo de 10 nm, revelando a presença de nanoporos entre Ni (OH) 2 nanopartículas. A distribuição do tamanho dos poros de Ni (OH) 2 HPA (inserção da Fig. 3a) exibe duas regiões concentradas de 20–40 nm e 60–85 nm, demonstrando a presença de microporos e mesoporos. Os microporos e mesoporos podem tornar a difusão do íon para locais ativos mais fácil [21]. No caso de Ni (OH) 2 BHPA (inserção da Fig. 3b), uma distribuição concentrada fraca é investigada apenas entre 20 e 40 nm, indicando que a distribuição dos poros de Ni (OH) 2 O BHPA é parcialmente desordenado. A diminuição da SSA e a destruição do tamanho ordenado dos poros podem levar a dificuldades na cinética, resultando em baixa atividade eletrocatalítica.

N 2 isotermas de adsorção-dessorção de a Ni (OH) 2 HPA e b Ni (OH) 2 BHPA. Inserções de a e b são as distribuições de tamanho de poro correspondentes, respectivamente

Medições eletroquímicas


A atividade eletrocatalítica de Ni (OH) 2 HPA e Ni (OH) 2 O BHPA foi estudado por meio da detecção de glicose em NaOH 0,1 M. A Figura 4a mostra os CVs de Ni (OH) 2 HPA e Ni (OH) 2 Eletrodos de BHPA com e sem glicose 0,5 mM. Obviamente, a corrente de pico redox de Ni (OH) 2 HPA (curva I) é maior que Ni (OH) 2 BHPA (curva III) devido ao maior SSA. Após a adição de 0,5 mM de glicose, as respostas atuais de Ni (OH) 2 Eletrodo HPA (curva II) são maiores que Ni (OH) 2 Eletrodo BHPA (curva IV). Caso contrário, Ni (OH) 2 O eletrodo HPA mostra um potencial de início inferior (0,41 V) do que o de Ni (OH) 2 Eletrodo BHPA (0,44 V). A maior atividade eletrocatalítica de Ni (OH) 2 HPA pode ser atribuído a alta taxa de transferência de elétrons, grande SSA e estrutura de poros ordenada fornecida pela arquitetura porosa oca. A eletrocatálise de glicose em Ni (OH) 2 Eletrodo HPA é conduzido por Ni (OH) 2 / NiOOH redox par em meio alcalino com base nas seguintes reações [22], e o diagrama esquemático correspondente é ilustrado no Esquema 1.
$$ \ mathrm {Ni} {\ left (\ mathrm {OH} \ right)} _ 2 + {\ mathrm {OH}} ^ {-} \ to \ mathrm {Ni} \ mathrm {OOH} + {\ mathrm {H }} _ 2 \ mathrm {O} + {\ mathrm {e}} ^ {-} $$ (4) $$ \ mathrm {Ni} \ mathrm {OOH} + \ mathrm {glicose} \ to \ mathrm {Ni} {\ left (\ mathrm {OH} \ right)} _ 2+ \ mathrm {gluconicacid} $$ (5)
a CVs de Ni (OH) 2 HPA (I, II) e Ni (OH) 2 Eletrodos BHPA (III, IV) com (II, IV) e sem (I, III) a presença de 0,5 mM de glicose a 50 mV / s. b Diagramas de Nyquist EIS e circuito equivalente de Ni (OH) 2 HPA e Ni (OH) 2 BHPA. c CVs de Ni (OH) 2 Eletrodo HPA em várias concentrações de glicose e d a relação entre a corrente de pico de oxidação e a concentração de glicose; e CVs de Ni (OH) 2 Eletrodo HPA em várias taxas de varredura com glicose 0,5 mM e f a relação entre a corrente de pico e a raiz quadrada das taxas de varredura

O diagrama esquemático do mecanismo eletrocatalítico

A fim de confirmar as vantagens cinéticas da característica oca porosa, espectros EIS de Ni (OH) 2 HPA e Ni (OH) 2 O BHPA foi medido (Fig. 4b). O espectro EIS é caracterizado por um semicírculo na região de alta frequência e uma inclinação na região de baixa frequência. Conforme mostrado no arquivo adicional 1:Tabela S1, Ni (OH) 2 O eletrodo HPA exibe menor resistência interna ( Rs ) e resistência de transferência de elétrons ( Rct ) do que Ni (OH) 2 BHPA. Além disso, a impedância de Warburg ( Zw ) de Ni (OH) 2 HPA é maior do que Ni (OH) 2 BHPA, indicando uma taxa de transferência de massa mais efetiva. As dificuldades na cinética de transferência de massa de Ni (OH) 2 O BHPA pode ser atribuído à destruição de canais de difusão ordenados e agregação dos cubos quebrados. Em conclusão, Ni (OH) 2 O eletrodo HPA exibe vantagens na cinética de transferência de massa e elétron em comparação com Ni (OH) 2 BHPA. A Figura 4c são os CVs de Ni (OH) 2 Eletrodo HPA em NaOH 0,1 M com diferentes concentrações de glicose a 50 mV / s. A corrente de pico de oxidação aumenta linearmente com a concentração de glicose (Fig. 4d), revelando aplicações em sensores eletroquímicos de glicose. Os currículos de Ni (OH) 2 Eletrodo HPA com 0,5 mM de glicose em diferentes taxas de varredura foram registrados na Fig. 4e. Conforme mostrado na Fig. 4f, a corrente de pico depende linearmente da raiz quadrada das taxas de varredura, revelando o processo eletroquímico controlado por difusão.

Para confirmar o potencial de trabalho otimizado, a resposta atual da glicose e a interferência do AA foram consideradas em diferentes potenciais (Fig. 5a). A partir dos dados estatísticos exibidos na Fig. 5b, Ni (OH) 2 O eletrodo HPA exibe interferência mínima para AA e resposta de corrente máxima para glicose em 0,6 V. Assim, 0,6 V foi selecionado como o potencial de trabalho otimizado. A Figura 5c mostra as curvas de resposta amperométrica de Ni (OH) 2 HPA e Ni (OH) 2 Eletrodos BHPA em 0,6 V. Ni (OH) 2 Eletrodo HPA apresenta resposta mais sensível à glicose do que Ni (OH) 2 Eletrodo BHPA. A Figura 5d são as curvas de calibração correspondentes de Ni (OH) 2 HPA e Ni (OH) 2 Eletrodos BHPA. Para Ni (OH) 2 Eletrodo HPA, os resultados mostram uma boa região linear entre 0,08 mM e 1,13 mM. A equação de ajuste é y = 0,1296 x + 16,486 ( R 2 = 0,991). Por cálculo preciso, Ni (OH) 2 O eletrodo HPA tem uma sensibilidade de 1843 μA mM −1 cm −2 , que é maior do que Ni (OH) 2 Eletrodo BHPA (632 μA mM −1 cm −2 ) O limite de detecção de Ni (OH) 2 O eletrodo HPA é calculado para ser 0,23 μM (S / N =3), que é inferior a Ni (OH) 2 BHPA (0,67 μM). Conforme exibido no arquivo adicional 1:Figura S3, Ni (OH) 2 O eletrodo HPA apresenta um tempo de resposta mais curto (1,4 s) em comparação com Ni (OH) 2 Eletrodo BHPA (1,8 s). Os desempenhos analíticos de Ni (OH) 2 Eletrodo HPA é comparado com outro Ni (OH) 2 eletrodos baseados em, e os dados estão listados na Tabela 1. Notavelmente, Ni (OH) 2 O eletrodo HPA apresenta maior eletroatividade em relação à glicose em termos de alta sensibilidade, baixo limite de detecção e resposta rápida, indicando grandes aplicações potenciais como eletrodo de detecção eletroquímica de glicose.

a Resposta amperométrica de Ni (OH) 2 Eletrodo HPA em diferentes potenciais com a adição de 0,1 mM de glicose e 0,01 mM de AA. b A resposta atual de glicose e AA em diferentes potenciais; c CA de Ni (OH) 2 HPA e Ni (OH) 2 Eletrodos de BHPA a 0,6 V com adição sucessiva de glicose. d A relação entre a corrente de resposta e a concentração de glicose

Interferentes comuns no sangue humano, incluindo Lact., Suct., Fruct., UA e AA, estão envolvidos para avaliar a seletividade de Ni (OH) 2 Eletrodo HPA [23]. Conforme exibido na Fig. 6a, não mais do que 3,8% de interferências são observadas para todos os interferentes. A segunda resposta atual para a glicose retém 98,1% de seu primeiro sinal. A Figura 6b exibe a resposta amperométrica de Ni (OH) 2 Eletrodo HPA para glicose 0,1 mM em 2400 s em 0,60 V. O sinal de resposta final ainda retém aproximadamente 93,5% de seus dados originais, revelando uma excelente estabilidade de longo prazo de Ni (OH) 2 Eletrodo HPA. Na Fig. 6c, as respostas atuais para um Ni (OH) 2 O eletrodo HPA foi testado dez vezes. Os sinais exibem um desvio padrão relativamente (RSD) de 4,8%, demonstrando excelente reprodutibilidade. Além disso, os cinco Ni (OH) 2 Os eletrodos HPA exibem um RSD satisfatório de 5,3% (Fig. 6d). Ni (OH) 2 O eletrodo HPA possui excelente seletividade, satisfazendo estabilidade e reprodutibilidade, demonstrando aplicações atraentes em sensores eletroquímicos de glicose.

a A medição de seletividade de Ni (OH) 2 Eletrodo HPA a 0,6 V. A glicose adicionada e todas as espécies interferentes são 0,1 mM e 0,01 mM, respectivamente. b A estabilidade de Ni (OH) 2 Eletrodo HPA em 2400 s. c Dez medições de um Ni (OH) 2 Eletrodo HPA para glicose 0,1 mM. d Respostas atuais de cinco Ni (OH) 2 Eletrodos HPA para glicose 0,1 mM

Conclusões


Usamos uma estratégia fácil inspirada no princípio CEP para fabricar de forma controlada Ni (OH) 2 uniforme HPA à temperatura ambiente. Ni (OH) 2 HPA apresenta grande SSA, canais de difusão ordenados e alta estabilidade de estrutura. Como um eletrodo de detecção eletroquímica para glicose, Ni (OH) 2 HPA exibe maior sensibilidade de 1843 μA mM −1 cm −2 , tempo de resposta mais rápido (1,4 s) e limite de detecção inferior de 0,23 μM em comparação com a amostra quebrada (1,8 s, 0,67 μM). O Ni (OH) 2 O eletrodo HPA apresenta melhor desempenho de detecção eletroquímica em relação à glicose, revelando um recurso promissor para a aplicação analítica prática. A arquitetura oca porosa também se confirma como uma estratégia eficaz para a obtenção de eletrocatalisadores de alto desempenho.

Abreviações

AA:

ácido l-ascórbico
BET:

Brunauer-Emmett-Teller
CA:

Cronoamperometria
CEP:

Coordenação de corrosão e precipitação
CNT:

Nanotubos de carbono
ECF:

Nanofibra de carbono eletrofiada
EIS:

Espectroscopia de impedância eletroquímica
FESEM:

Microscópio eletrônico de varredura de emissão de campo
Fruc .:

Frutose
GCE:

Eletrodo de carbono vítreo
Glu .:

Glicose
HPA:

Arquitetura oca porosa
Lact .:

Lactose
Ni (OH) 2 BHPA:

Ni quebrado (OH) 2 HPA
oPPyNW:

Nanofios de polipirrol superoxidados
PVP:

Polivinilpirrolidona
Rct :

Resistência de transferência de elétrons
Rs :

Resistencia interna
RSD:

Desvio relativamente padrão
SAED:

Difração de elétrons de área selecionada
SSA:

Área específica da superfície
Sucr .:

Sacarose
UA:

Ácido úrico
XPS:

Espectrômetro de fotoelétrons de raios-x
XRD:

Difração de raios X
Zw :

Impedância de Warburg

Nanomateriais

  • Metal
  • Resina
  • fibra
  • Material compósito
  • Nanomateriais
  • Materiais Poliméricos
  • biológico
  • Corante
  • Especiarias
    1. Guia de design UX para idosos
    2. Projeto para capacidade de fabricação:um guia prático
    3. 4 Considerações importantes de design para impressão 3D
    4. 5 dicas para design de chapas metálicas
    5. Projeto para fabricação de PCBs
    6. Sensor de radiação de microondas de alta sensibilidade
    7. Filme Sensor para Aeroespacial
    8. Dicas de design para moldagem por injeção
    9. O que é projeto de arquitetura?
    10. Por que o design para fabricação é importante?