Phương pháp quét thế vòng xác định nồng độ glucose dựa trên điện cực CuO/ITO electrode

Bài viết tiến hành chế tạo điện cực CuO/ITO bằng phương pháp kết tủa điện hóa trong đó Cu được kết tủa trên đế dẫn ITO bằng phương pháp điện phân để tạo thành điện cực Cu/ITO, sau đó được ủ nhiệt để chuyển hóa Cu thành CuO và nghiên cứu cảm biến glucose dựa trên điện cực CuO/ITO.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phương pháp quét thế vòng xác định nồng độ glucose dựa trên điện cực CuO/ITO electrodeTạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 22, Số 3/2017 PHƯƠNG PHÁP QUÉT THẾ VÒNG XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ GLUCOSE DỰA TRÊN ĐIỆN CỰC CuO/ITO ELECTRODE Đến tòa soạn 3-3-2017 Nguyễn Quốc Dũng, Đỗ Trà Hương Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên, Nguyễn Văn Tiến Trường Đại học Hồng Đức Nguyễn Hồng Nhung Trường Đại học Y dược - Đại học Thái Nguyên, SUMMARY A CYLIC VOLTAGE METHOD FOR GLUCOSE ELECTROCHEMCIAL SENSOR BASED ON CuO/ITO ELECTRODECuO/ITO electrode was fabricated by electrodepostion of copper sulfat solution(CuSO4) using three electrode system to form copper thin film onto ITO substratefollowed by oxidation to convert copper to copper oxide at 400oC. Cu was depositedonto ITO electrode using CuSO4 0.1M under current density of -6mA/cm2. The surfacestructures and morphology of CuO thin film onto ITO was characterized by X-raydiffraction (XRD), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and scanningelectrode microscopy (SEM). The cyclic voltage method was used to investigate theelectrochemical properties of CuO/ITO electrode to glucose in alkaline medium ofNaOH solution and to determine the glucose concentration. The dependence ofglucose response to CuO/ITO electrode in the 1M, 0.1M and 0.01M of NaOH solutionshowed that the optimum of NaOH concentration is 0.01M. The optimum depositiontime of Cu onto ITO is 90 minutes. The cylic voltage method to determine theconcentration of glucose showed that the linear range detection of 0-3mM with highsensitivity of 470.6 (µAcm-2M-1) and detection limit of 0.02 mM with signal to noiseS/N=3/1.Keywords: CuO, ITO, glucose, electrochemical, electrodepostion1. MỞ ĐẦU đề lớn của toàn thế giới. Theo ước tínhHiện nay bệnh tiểu đường đang là vấn bệnh tiểu đường đã ảnh hưởng đến 350 98triệu người trên thế giới và 350 triệu Pt, Au, Pb, Ir, Pd, các kim loại chuyểnngười có nguy cơ cao mắc bệnh tiểu tiếp khác như Cu, Ni v.v. Loại điện cựcđường. Theo hiệp hội tiểu đường dự này tuy có độ nhạy cao nhưng độ chọnđoán đến năm 2030, khoảng nửa tỉ lọc thấp và đặc biệt nhanh chóng bị mấtngười sẽ phải chung sống với bệnh tiểu hoạt tính bởi sự hấp phụ và tích lũy củađường. Trên thực tế bệnh này có thể sản phẩm phản ứng và ion clorua [7, 10,kiểm soát được nhưng hầu hết đều 11]. Do đó, việc phát triển cảm biếnkhông biết mình mắc bệnh cho đến khi glucose với độ chọn lọc, độ nhạy cao,quá muộn. Việc phát hiện và điều trị khả năng hồi phục nhanh chóng và độđang ngày càng trở nên khoa học hơn tin cậy cao đang là đòi hỏi lớn và tháchvới việc sử dụng thiết bị cầm tay ngày thức. Hiện nay cảm biến glucose thế hệcàng nhỏ gọn, chính xác hơn và theo thứ tư dựa trên oxit kim loại của đồngdõi được liên tục. Cảm biến glucose cho đang phát triển mạnh mẽ bởi khả năngphép xác định nồng độ glucose trong vượt trội ở phạm vi đo, sự ổn định vàmáu từ đó có thể chẩn đoán bệnh tiểu khả năng chống lại sự đầu độc điện cựcđường khi nồng độ glucose ở mức cao bởi ion clorua [7]. Có nhiều phươngcũng như ứng dụng trong công nghiệp pháp chế tạo CuO như phương phápthực phẩm do đòi hỏi sự kiểm soát thủy nhiệt [3], phương pháp nhiệt [6],lượng glucose trong thực phẩm [1, 5, 8]. phương pháp phún xạ [4], tuy nhiên đểCó nhiều phương pháp xác định nồng chế tạo thành công điện cực dựa trênđộ glucose như phương pháp điện hóa, CuO với một đế dẫn điện thì khả năngphương pháp quang, phương pháp cộng bám dính giữa vật liệu và đế dẫn điện làhưởng plasma bề mặt, v.v. Cảm biến một thách thức lớn. Vì vậy, trongglucose dựa trên nguyên tắc giá trị nồng nghiên cứu này chúng tôi đã tiến hànhđộ glucose được xác định qua tín hiệu chế tạo điện cực CuO/ITO bằng phươngđo được. Trong số đó phương pháp điện pháp kết tủa điện hóa trong đó Cu đượchóa được tập trung nghiên cứu nhiều kết tủa trên đế dẫn ITO bằng phươngtrong 40 năm qua do độ nhạy cao, dễ sử pháp điện phân để tạo thành điện cựcdụng và đặc biệt có thể chế tạo thiết bị Cu/ITO, sau đó được ủ nhiệt để chuyểncầm tay [9]. Từ khi cảm biến sinh học hóa Cu thành CuO và nghiên cứu cảmglucose đầu tiên dựa trên điện cực ezim biến glucose dựa trên điện cựcđược chế tạo năm 1962 bởi Clark và CuO/ITO.Lyon [2], đến nay cảm biến glu ...