金属基异质结构纳米材料的合成及其在糖尿病检测中的应用

人体内葡萄糖浓度的有效检测有益于预防和治疗糖尿病综合症。寻找易制备、价格低廉、电子通道多、选择性高的新型材料来实现葡萄糖浓度的分析检测是材料科学与电分析化学领域的研究热点。异质结构纳米材料由于其独特的异质协同作用逐渐成为新型材料研究的前沿领域。因此，将异质结构纳米材料应用于葡萄糖检测将是一项富有挑战性和前瞻性的工作。本申请旨在探索液相体系中金属基异质结构纳米材料的控制合成以及不同基底、形貌异质结构材料在葡萄糖无酶检测中的应用。通过选择合适的反应物、基底、溶剂和络合剂在液相条件下制备结构新颖的具特定组成的金属基异质结构材料，实现液相中不同物相纳米材料在金属基底的自组装异质结构，对比考察各种金属基异质结构材料对葡萄糖的响应特征，研究结构与性能之间的关系，为制备高性能的复杂结构纳米材料提供技术支持，为糖尿病检测纳米器件的开发提供研究方向。

人体内葡萄糖浓度的有效检测有益于预防和治疗糖尿病综合症。寻找易制备、价格低廉、电子通道多、选择性高的新型材料来实现葡萄糖浓度的分析检测是材料科学与电分析化学领域的研究热点。三年来，本项目实现了液相体系中多种金属基异质结构纳米材料的可控合成及其在电化学传感领域特别是葡萄糖无酶检测中的应用，取得了一些具有重要意义的发现，在相关领域已经发表和接受第一作者和通讯人SCI论文20篇，其中影响因子3以上14篇，其中获邀在国际著名期刊Microchimica Acta上撰写了题为“Non-enzymatic electrochemical sensing of glucose”的综述1篇，申请并已公开专利3项。主要包括以下一些内容：.（1）在金属铜表面成功合成出各种不同形貌的氧化铜和氧化银纳米材料，并制备成无酶葡萄糖电化学传感器，系统研究了各种不同结构铜基氧化铜、铜基氧化银异质结构纳米材料对葡萄糖的电化学响应情况；.（2）在金属铜表面成功合成出片状氢氧化镍纳米材料并进一步通过退火合成出铜基多孔氧化镍异质结构纳米复合材料，初步探讨了这类材料对葡萄糖的电化学响应情况；.（3）运用溶胶凝胶、电化学沉积等方法合成了一系列如金-二氧化钛复合材料、铜离子掺杂的二氧化钛复合材料、石墨烯基复合材料等，并将其制备成电化学传感器检测溶液中葡萄糖含量的测定；.（4）通过前驱物的控制，合成了不同孔径的多孔氧化镍纳米材料，并将其用于超级电容器的研究；将带状多孔氧化铜与碳纳米管复合，制备柔性超级电容器电极，在有机溶剂中实现了其能量密度的巨大提升。