DOI: 10.1016/j.apsusc.2021.151528
碳纳米纤维(CNFs)具有优异的物理和化学性能,被广泛用作活性金属(氧化物)的支撑基材。静电纺丝技术因其操作简单、效率高而成为制备CNFs及其复合材料的最常用方法之一。本工作采用静电纺丝技术合成了CuSn双金属纳米粒子/CNFs(CuSn/CNFs),并研究了Sn掺杂对Cu/CNFs的影响,结果表明添加适量的Sn可以显著提高Cu/CNFs对葡萄糖氧化的电催化性能。在最佳条件下,该传感器对葡萄糖浓度表现出良好的响应,线性范围较宽(0.1-9,000μM),检测限低至0.08μM(S/N=3),响应时间快(约3s)。该传感器在人血清检测中显示出良好的恢复率,这表明CuSn/CNFs在电化学传感器中具有巨大的潜力。
图1.(A)CuSn/CNFs、Cu/CNFs、CuSn-SnO2-Cu2O/CNFs和SnO2-CuO/CNFs的XRD图;(B)CuSn/CNFs的拉曼光谱。
图2.(A)CuSn/CNFs的XPS全光谱以及(B)Cu2p、(C)C1s和(D)N1s的高分辨率光谱。
图3.电纺(A)SnCl2/Cu(Ac)2/PAN纳米纤维和(B)CuSn/CNFs的SEM图像;(C)电纺CuSn/CNFs的相应直径分布(D)HR-TEM图像;(E-H)CuSn/CNFs的EDX映射。
图4.(A)CuSn/CNFs/GCE(红色)、裸GCE(黑色)和Cu/CNFs/GCE(蓝色)在0.15M NaOH中的CV,扫描速率为100mV/s;(B)CuSn/CNFs在不同葡萄糖浓度下的CV。
图5.实验参数的优化。(A)外加电位,(B)NaOH的浓度,(C)CuSn/CNFs的浓度。所有实验均在0.5mM葡萄糖溶液中进行。
图6.(A)依次加入葡萄糖后CuSn/CNFs/GCE的电流响应;(B)相应的校准曲线;(C)拟议传感器的储存稳定性;(D)连续注入0.1mM葡萄糖、5μM不同干扰物和0.1mM葡萄糖CuSn/CNFs/GCE的选择性。所有上述实验均在+0.7V的外加电位下于0.15M NaOH中进行。