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Electrodeposition of nickel nanostructures using silica nanochannels as confinement for low-fouling enzyme-free glucose detection.
Journal of Materials Chemistry B ( IF 6.1 ) Pub Date : 2020-04-29 , DOI: 10.1039/c9tb02472g Jialian Ding 1 , Xinru Li , Lin Zhou , Rongjie Yang , Fei Yan , Bin Su
Journal of Materials Chemistry B ( IF 6.1 ) Pub Date : 2020-04-29 , DOI: 10.1039/c9tb02472g Jialian Ding 1 , Xinru Li , Lin Zhou , Rongjie Yang , Fei Yan , Bin Su
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This work reports an enzyme-free glucose sensor based on nickel nanostructures electrodeposited on a fluorine-doped tin oxide (FTO) electrode modified with a silica nanochannel membrane (SNM). The SNM consists of a high density of nanochannels vertically oriented to the electrode surface, which can spatially confine the electrodeposition of nickel nanostructures and protect them to make Ni@SNM/FTO electrodes. In alkaline media, nickel could be converted to nickel oxyhydroxide that displayed catalytic activity toward the anodic oxidation of glucose. The electrodes could thus function as enzyme-free sensors for glucose detection. Under optimal conditions, the sensors exhibited an excellent analytical performance, with an analytical sensitivity as high as 62.3 μA mM-1 cm-2, a wide detection range from 10 μM to 12 mM and a low detection limit of 0.44 μM. Furthermore, given nickel nanostructures were embedded inside the nanochannels of the SNM (with a diameter of 2-3 nm), the sensor possessed anti-fouling ability and outstanding current stability, thus allowing the direct detection of glucose in dilute blood samples.
中文翻译：
使用二氧化硅纳米通道对镍纳米结构进行电沉积，以实现低污染，无酶的葡萄糖检测。
这项工作报告了一种基于镍纳米结构的无酶葡萄糖传感器，该镍纳米结构电沉积在用二氧化硅纳米通道膜（SNM）改性的掺氟氧化锡（FTO）电极上。SNM由垂直于电极表面的高密度纳米通道组成，可以在空间上限制镍纳米结构的电沉积，并保护它们以制造Ni @ SNM / FTO电极。在碱性介质中，镍可以转化为羟基氧化镍，对镍的阳极氧化具有催化活性。电极因此可以用作用于葡萄糖检测的无酶传感器。在最佳条件下，这些传感器表现出出色的分析性能，分析灵敏度高达62.3μAmM-1 cm-2，检测范围从10μM到12 mM，检测限低至0。44微米 此外，由于镍纳米结构被嵌入到SNM的纳米通道内（直径为2-3 nm），该传感器具有防污能力和出色的电流稳定性，因此可以直接检测稀释血液样本中的葡萄糖。
更新日期：2019-12-14
中文翻译：
使用二氧化硅纳米通道对镍纳米结构进行电沉积，以实现低污染，无酶的葡萄糖检测。
这项工作报告了一种基于镍纳米结构的无酶葡萄糖传感器，该镍纳米结构电沉积在用二氧化硅纳米通道膜（SNM）改性的掺氟氧化锡（FTO）电极上。SNM由垂直于电极表面的高密度纳米通道组成，可以在空间上限制镍纳米结构的电沉积，并保护它们以制造Ni @ SNM / FTO电极。在碱性介质中，镍可以转化为羟基氧化镍，对镍的阳极氧化具有催化活性。电极因此可以用作用于葡萄糖检测的无酶传感器。在最佳条件下，这些传感器表现出出色的分析性能，分析灵敏度高达62.3μAmM-1 cm-2，检测范围从10μM到12 mM，检测限低至0。44微米 此外，由于镍纳米结构被嵌入到SNM的纳米通道内（直径为2-3 nm），该传感器具有防污能力和出色的电流稳定性，因此可以直接检测稀释血液样本中的葡萄糖。
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