CN113376232B 基于激光直写的柔性电化学葡萄糖传感器及其制备方法 （华东理工大学）

基于激光直写的柔性电化学葡萄糖传感器本发明提供柔性电化学葡萄糖传感器及其由石墨烯层和其表面的至少一部分上涂覆的Ag/隔的方式配置，并且参比电极中的Ag/AgCl导电21.柔性电化学葡萄糖传感器，具备由位于聚酰亚胺膜衬底的同一平面上的工作电极、所述工作电极由石墨烯层和其表面的至少一部分上涂覆的氧化铜所述工作电极、所述参比电极和所述对电极以彼此相距规定间隔的方述参比电极中的Ag/AgCl导电层与所述对电极其中，所述工作电极、所述参比电极和所述对电极中的各石墨烯层机以功率3000～5000mW、扫描速度5000～5800mm/分钟对所述聚酰亚胺膜衬底的表面进行铜层是由粒径为30～500nm的纳米氧化铜粒(1)准备平面状的聚酰亚胺膜，使用紫外臭氧清洗机照射所述聚酰亚胺膜的表面以改(3)利用激光雕刻机对涂覆有所述溶液的区域进行扫描，将所述溶液中的硝酸铜氢氧(4)接着，利用激光雕刻机对包括含铜层在内的彼此相距规定间隔的三个区域进行烧所述参比电极的与所述对电极相对的部分形成Ag/AgC34[0002]国际糖尿病联盟(Internationaldiabetesmellitus[0004]非酶传感器由于纳米金属材料的特性和不含生物活性材料，可以具备线性范围学传感器，它提供了一种新型绿色的葡萄糖电化学传感器的构建材料NiFe2O4_NiCo_LDH@[0011][1]柔性电化学葡萄糖传感器，具备由位于聚酰亚胺膜衬底的同一平面上的工作5且上述参比电极中的Ag/AgCl导电层与上述对电上述对电极中的各石墨烯层通过对上述聚酰亚胺膜衬底的表面进行激[0021](1)准备平面状的聚酰亚胺膜，使用紫外臭氧清洗机照射上述聚酰亚胺膜的表面[0022](2)将硝酸铜均匀分散在乙二醇中，进行水浴加热得到含有硝酸铜氢氧化物的溶[0023](3)利用激光雕刻机对涂覆有上述溶液的区域进行扫描，将上述溶液中的硝酸铜[0024](4)接着，利用激光雕刻机对包括含铜层在内的彼此相距规定间隔的三个区域进[0025](5)将上述工作电极以外的两石墨烯层中的一个作为参比电极，另一个作为对电紫外光源的波长为185和254nm的紫外臭氧清洗机，使上述聚酰亚胺膜衬底距离紫外光源16曲多次后稳定性好的基于激光直写的柔性电化学葡萄糖传感器。根1显示高倍率下工作电极区域的照片，图3_2显示高倍率下工作电极区域的Cu元素分布情[0035]图4是本发明实施例的柔性电化学葡萄糖传感器的工作电极中铜氧[0036]图5_1是利用实施例的柔性电化学葡萄糖传感器进行葡萄糖浓度测试检测的电[0037]图6是利用实施例的柔性电化学葡萄糖传感器在循环弯曲状态下的电流响应变化[0043]工作电极1由石墨烯层和其表面的至少一部分上涂覆的氧化铜层构成。在一个优石墨烯层通过对聚酰亚胺膜衬底的表面进行激光烧蚀而形成。在一个优选的实施方式中，参比电极中石墨烯层表面的至少50％涂覆有Ag/AgCl导电层，优选在石墨烯层表面的至少80％涂覆有Ag/AgCl导电层，特别优选在参比电极2与对电极相对的一端涂覆有Ag/AgCl导75000～6000mm/分钟对聚酰亚胺膜衬底的表面进行激光烧蚀来形成石墨烯层，功率更优选且参比电极2中的Ag/AgCl导电层与对电极3相对地配置。对于各电极之间的间隔距离没有[0049]本发明的柔性电化学葡萄糖传感器通过具有特定的平面三电极结构以及各电极[0056]在一些优选的实施方式中，使用紫外光源的波长为185和254nm的紫外臭氧清洗[0058]将硝酸铜均匀分散在乙二醇中，进行水浴加热得到含有硝酸铜氢氧化物(Cu(OH)8速度为6000mm/分钟。通过使用激光雕刻机进行激光烧蚀，可以将含铜层内铜熔融成30~参比电极2的与对电极3相对的部分形成Ag/A[0073]作为导电银浆，没有特别限定，可以使用体积电阻率在20mΩ/mm2以下的导电银9[0074]根据本发明的制备方法制得的柔性电化学葡萄糖传感器具有在聚酰亚胺膜衬底比电极2和对电极3尽可能与工作电极1接近且环绕在工作电极1周围，且相互不导通即可。[0081]利用激光雕刻机以功率是4200mW、扫描速度为6000mm/分钟对涂覆有上述溶液的[0082]接着使用激光雕刻机以功率是4200mW、扫描速度为6000mm/分钟对包括含铜层在预热10分钟的紫外臭氧清洗机将纳米铜粒子在臭氧环境中进行氧化300秒，紫外臭氧清洗[0083]图3显示本发明的柔性电化学葡萄糖传感器中工作电极的EDS照片，其中图3_1显3_3显示高倍率下工作电极区域的O元素分布情况，可以在图3_3中看到氧元素分布成颗粒电极(图1中的3)，在参比电极2的与对电极3相对的部分涂布体积电阻为2.5mΩ/mm2的[0087]使用电化学工作站CHI_660E对制得的柔性电化学葡萄糖[0089]图5_2显示传感器的葡萄糖校准曲线，显示出了本发明的传感器具有较宽的检测范围。该传感器在10μM～1.5mM葡萄糖浓度范围内灵敏度为0.81229mA*mM_1*cm_2(R2=循环弯曲后测试在含有2mM葡萄糖的0.1M氢氧化钠溶液