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原文传递无酶的葡萄糖电化学传感器及其检测方法

专利名称：	无酶的葡萄糖电化学传感器及其检测方法
摘要：	本发明公开了无酶的葡萄糖电化学传感器及其检测方法。所述传感器包括由工作电极、参比电极和对电极组成的三电极体系，所述工作电极为多孔Cu集流体表面构筑的具有P‑N结特性的同质结铜氧化物纳米纤维阵列。本发明传感器将工作电极设计为在多孔Cu表面原位构筑的具有同质结特性的氧化铜，从而提高工作电极电子和空穴的分离能力，通过预施加负电压使电极表面附着OH‑，在施加正电压进行检测，并利用阳离子交换膜减缓切换电压后OH‑的脱附，从而实现在体液中性条件下的高灵敏度检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	福建;35
申请人：	福建工程学院
发明人：	林智杰;戴品强;田君;陈洪祥;洪春福;常发
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910541655.2
公开号：	CN110186986A
代理机构：	福州君诚知识产权代理有限公司
代理人：	戴雨君
分类号：	G01N27/416(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	350000 福建省福州市闽侯县上街镇福州地区大学新校区学园路
主权项：	1.无酶的葡萄糖电化学传感器，包括由工作电极、参比电极和对电极组成的三电极体系，其特征在于：所述工作电极为多孔Cu集流体表面构筑的具有P-N结特性的同质结铜氧化物纳米纤维阵列。 2.根据权利要求1所述的无酶的葡萄糖电化学传感器，其特征在于：所述工作电极的制备方法如下；（1）将无颗粒铜导电墨水印制到电极位置；（2）经80~200℃热处理1~60 min获得多孔铜导电薄膜；（3）经250~400℃热处理5~120 min，在多孔铜表面构筑P型铜氧化物纤维阵列；（4）将电极进行阳极氧化，通过添加卤素和调节pH值，促使卤素离子在铜氧化物表面吸附，并随晶体的生长而实现掺杂，利用卤素离子对空穴的诱捕，将铜氧化物改性为N型半导体，得到所述具有P-N结特性的同质结铜氧化物纳米纤维阵列。 3.根据权利要求2所述的无酶的葡萄糖电化学传感器，其特征在于：步骤（4）所述的阳极氧化的电解液为草酸、硫酸、柠檬酸、苹果酸或酒石酸；所述卤素离子为Cl-、Br-或F-；所述pH值范围在1~5。 4.根据权利要求2所述的无酶的葡萄糖电化学传感器，其特征在于：所述参比电极为饱和甘汞电极或Ag/AgCl电极，所述对电极为铂电极。 5.如权利要求1-4任一所述的无酶的葡萄糖电化学传感器的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：（1）在基材上构筑微流控层；（2）将三电极集成到基材上的微流控层流道上，用阳离子交换膜分割成上层A室和下层B室，其中工作电极和参比电极印制在下层B室，对电极印制在上层A室；（3）在A室上方添加微型鼓风元件。 6.根据权利要求5所述的无酶的葡萄糖电化学传感器的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述基材为玻璃、单晶硅、PDMS、PTFE、PET、PEN或PI，所述基材表面为平面、曲面或其他形状。 7.根据权利要求5所述的无酶的葡萄糖电化学传感器的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述工作电极、参比电极和对电极的印制方法包括丝印、喷墨打印、旋涂、喷涂或辊涂。 8.基于权利要求1-4任一所述的无酶的葡萄糖电化学传感器的葡萄糖检测方法，其特征在于：其包括以下步骤：（1）在对电极预施加5~60 s的负电压 -3~ -1V；（2）在工作电极施加正电压0.1~0.8V，实现对葡萄糖的检测。 9.如权利要求1-4任一所述的无酶的葡萄糖电化学传感器的应用，其特征在于：所述传感器用于柔性可穿戴器件的制备中，用于检测葡萄糖。
所属类别：	发明专利