铂纳米颗粒应用于生物传感器

2016-08-05
研发部

                                            铂纳米颗粒                

  葡萄糖的检测对于医疗诊断发酵工业生产等领域具有重要意义. 基于葡萄糖氧化酶催化葡萄糖而建立的电化学葡萄糖生物传感器是目前应用最广泛的一种. 随着纳米材料和纳米技术的发展,各种纳米材料的使用也不断促进电化学葡萄糖生物传感器性能的提升. 其中贵金属纳米粒子, 尤其是铂纳米粒子(PtNPs), 因对氧化酶催化底物伴随生成的过氧化氢(H2O2)具有较好的电催化活性而备受关注.常用的合成PtNPs 的方法有化学还原铂盐法] 和电化学沉积法. 电化学沉积法可通过调节和控制沉积电位电流及沉积时间等条件来控制所合成纳米粒子的尺寸形貌, 该方法操作经济简单.此外, 在电极表面直接电沉积制备纳米粒子通常无需外加保护剂, 制备的纳米粒子表面可以充分暴露, 因此展示出更高的电催化活性[7] . 但是, 在电极表面直接电沉积PtNPs 存在粒子团聚现象. 而高分散性是纳米粒子高催化活性的保障, 因此如何制备分散性良好的PtNPs 受到关注.为了抑制纳米粒子的团聚, 各种载体材料被引入电极表面, 包括常用的碳纳米材料等. 近年来,层状双金属氢氧化物(又称水滑石, LDHs)也被用作贵金属纳米粒子的载体, 在催化和电催化等领域显示出良好的应用前景. 与其它载体相比, LDHs 层板中金属阳离子以原子水平高度分散及层间离子以一定方式有序排布的结构特点, 使其在负载纳米粒子时可以有效抑制粒子的团聚. 徐亮等利用生物相容性良好的镁铝水滑石作为PtNPs 的载体, 所制备的修饰电极兼具了两者的优点, 克服了水滑石导电性差和PtNPs 易团聚的缺点; 以此为基础构建的电化学葡萄糖生物传感器具有良好的检测性能    

  制备了生物相容性好的纳米级镁铝水滑石, 将其修饰到ITO 电极表面, 利用电沉积方法在其表面负载了PtNPs. SEM 表征结果表明, 镁铝水滑石纳米粒子薄膜的引入可有效抑制电沉积PtNPs 的聚集.所制备的镁铝水滑石负载PtNPs 修饰的ITO 电极在中性缓冲溶液中对H2O2 表现出有明显的电催化活性; 基于此构建的葡萄糖氧化酶电极对葡萄糖测定时具有较高的灵敏度和较低的检出限.

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司