碳纳米管/纳米二氧化钛聚苯胺载铂复合电极对葡萄糖的电催化氧化
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摘要 采用循环伏安(CV)、微分脉冲伏安(DPV)和计时电位法研究了碳纳米管/纳米TiO2聚苯胺膜载Pt(CNT/nanoTiO2PAnPt)复合电极对葡萄糖的电催化氧化作用。结果表明，在碱性介质中CNT/nanoTiO2PAnPt 复合电极对葡萄糖的电氧化具有高催化活性。当葡萄糖浓度为1.25×10-2 mol/L时，氧化峰电流密度达到32.8 mA/cm2，且有很高的灵敏度和稳定性；当葡萄糖浓度为1.0×10-5 mol/L时，其响应电流密度为13.8 mA/cm2。大电流氧化时未发生振荡现象，是葡萄糖传感器的高活性催化电极。关键词 葡萄糖，电催化氧化，碳纳米管/纳米二氧化钛聚苯胺膜，载铂复合电极，微分脉冲伏安法
1 引言
葡萄糖在催化电极上的电化学氧化电流正比于葡萄糖的浓度[1]，这一特性使其有可能研制成葡萄糖传感器，方便地检测糖尿病患者血液中葡萄糖的含量。目前报道的测定葡萄糖浓度的方法多为酶电极葡萄糖生物传感器[2,3]，其催化活性和稳定性不高，并且受温度和pH值的变化影响比较大；以纯铂或金电极来催化氧化葡萄糖，虽能克服酶电极的缺点，但其催化活性和稳定性不高，价格昂贵，因而应用受到限制。探索具有高催化活性和稳定性的葡萄糖直接电氧化纳米结构催化剂在理论和应用方面均具有重大意义[4]。碳纳米管(CNT)和纳米TiO2(nanoTiO2)是优良的催化剂载体，同时也具有催化活性[5]。本实验采用电氧化聚合和扫描电沉积方法制备碳纳米管/纳米二氧化钛聚苯胺膜载铂(CNT/nanoTiO2PAnPt)复合电极，初步探讨葡萄糖在CNT/nanoTiO2PAnPt复合电极上的直接电氧化。用循环伏安法、微分脉冲法和计时电位法研究了复合电极电催化氧化葡萄糖的催化活性和灵敏度。
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
CHI660A电化学工作站(上海辰华仪器公司)。碳纳米管为多壁碳纳米管(厦门大学化学系)，Ti金属用TA1型纯钛(纯度为99.5%)。单体苯胺为化学纯，使用前经提纯、除氧，溶液配置用水配制。实验所用试剂葡萄糖、KOH、乙醇、H2PtCl6等均为分析纯，实验用水为二次蒸馏水。
2.2 复合膜电极的制备
2.2.1 CNT/nanoTiO2膜电极的制备 前驱体Ti(OEt)4的电合成见文献[8，9]，并按文献[10，11]的方法直接水解Ti(OEt)4乙醇溶液制成TiO2纳米溶胶，加入经超声分散过的碳纳米管乙醇溶液 ......
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