CẢM BIẾN GLUCOSE SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUÉT THẾ VÒNG DỰA TRÊN ĐIỆN CỰC NiO/ITO

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 14/04/21                Ngày hoàn thiện: 14/05/21                Ngày đăng: 20/05/21

Các tác giả

1. Serth Sedthiphonh, 1) Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên 2) Trường Cao đẳng Sư phạm Luang Prabang
2. Trần Quốc Toàn, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên
3. Nguyễn Văn Trường, Trường Đại học Kĩ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên
4. Nguyễn Quốc Dũng Email to author, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt


Điện cực NiO/ITO được chế tạo bằng phương pháp điện phân Ni từ dung dịch NiSO4 0,1 M; với chất điện li hỗ trợ H­2SO4 0,1 M sử dụng hệ ba điện cực để hình thành nên điện cực Ni/ITO sau đó oxi hóa trong không khí để chuyển Ni thành NiO. Hình thái học và cấu trúc của vật liệu được đo bằng phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM), nhiễu xạ tia X (XRD) và phổ Raman. Phương pháp quét thế vòng được sử dụng để khảo sát tính chất của điện cực NiO/ITO trong dung dịch NaOH 0,1 M đối với glucose và đồng thời dùng để định lượng glucose trong dung dịch. Điều kiện để lắng đọng điện hóa Ni lên đế ITO trong dung dịch NiSO4 0,1 M: với chất điện li hỗ trợ H­2SO4 0,1 M ở thế -1,2 V (so với điện cực so sánh bạc/bạc clorua trong KCl bão hòa) với thời gian 360 giây. Phương pháp quét thế vòng xác định nồng độ glucose trong dung dịch cho thấy khoảng tuyến tính từ 0 đến 500 μM, R = 0,9885 độ nhạy 2088 µAcm-2mM-1 cho chiều quét dương và từ 0,5 đến 13 mM, R = 0,9966 cho chiều quét âm, giới hạn phát hiện 5 μM.


Từ khóa


Niken oxit; Choronoamperometry; Quét thế vòng; Cảm biến glucose; Phi enzyme

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo


[1] U.T. Nakate, R. Ahmad, P. Patil, Y. Yu, and Y.B. Hahn, "Ultra thin NiO nanosheets for high performance hydrogen gas sensor device," Applied Surface Science, vol. 506, pp. 144971, 2020.

[2] Q. Zhou, W. Zeng, W. Chen, L. Xu, R. Kumar, and A. Umar, "High sensitive and low-concentration sulfur dioxide (SO2) gas sensor application of heterostructure NiO-ZnO nanodisks," Sensors and Actuators B: Chemical, vol. 298, pp. 126870, 2019.

[3] T. Liu, L. Zhang, B. Cheng, W. You, and J. Yu, "Fabrication of a hierarchical NiO/C hollow sphere composite and its enhanced supercapacitor performance," Chemical Communications, vol. 54, pp. 3731 - 3734, 2018. .

[4] W. Sun, L. Xiao, and X. Wu, "Facile synthesis of NiO nanocubes for photocatalysts and supercapacitor electrodes," Journal of Alloys and Compounds, vol. 772, pp. 465 - 471, 2019.

[5] S. Xiong, S. Jiang, J. Wang, H. Lin, M. Lin, S. Weng, et al., "A high-performance hybrid supercapacitor with NiO derived NiO@ Ni-MOF composite electrodes," Electrochimica Acta, vol. 340, pp. 135956, 2020.

[6] K. Amemiya and M. Sakamaki, "Effect of Electric Field on Magnetism of Ni Thin Films via Antiferromagnetic NiO," e-Journal of Surface Science and Nanotechnology, vol. 16, pp. 186 - 189, 2018.

[7] M. Sakamaki and K. Amemiya, "Effect of interface NiO layer on magnetism in Fe/BaTiO3 thin film," Japanese Journal of Applied Physics, vol. 57, pp. 0902B9, 2018.

[8] N. Q. Dung, T. T. T. Duong, T. D. Lam, D. D. Dung, N. N. Huy, and D. V. Thanh, "A simple route for electrochemical glucose sensing using background current subtraction of cyclic voltammetry technique," Journal of Electroanalytical Chemistry, vol. 848, pp. 113323-8, 2019.

[9] N. Q. Dung, T. T. T. Duong, T. D. Lam, D. D. Dung, N. N. Huy, and D. V. Thanh, "Communication—A Simple Empirical Method for Determination of CuOOH/CuO Redox Couple in Electrochemical Nonenzymatic Glucose Sensing," Journal of The Electrochemical Society, vol. 168, pp. 017506, 2021.

[10] N. Q. Dung, D. Patil, H. Jung, and D. Kim, "A high-performance nonenzymatic glucose sensor made of CuO-SWCNT nanocomposites," Biosensors and Bioelectronics, vol. 42, pp. 280 - 286, 2013.

[11] Y.H. Wei, C.K. Hsieh, and F.G. Tseng, "Highly-sensitive non-enzymatic glucose sensor via nano platinum crystals fabricated by phase-controlled electrochemical deposition," Journal of The Electrochemical Society, vol. 165, pp. B48, 2018.

[12] G.X. Zhong, W.X. Zhang, Y.M. Sun, Y.-Q. Wei, Y. Lei, H.P. Peng, et al., "A nonenzymatic amperometric glucose sensor based on three dimensional nanostructure gold electrode," Sensors and Actuators B: Chemical, vol. 212, pp. 72 - 77, 2015.

[13] J. S. Ye, C. W. Chen, and C. L. Lee, "Pd nanocube as non-enzymatic glucose sensor," Sensors and Actuators, B: Chemical, 208, pp. 569 - 574, 2015.

[14] S. Marini, N. Ben Mansour, M. Hjiri, R. Dhahri, L. El Mir, C. Espro, et al., "Non‐enzymatic Glucose Sensor Based on Nickel/Carbon Composite," Electroanalysis, vol. 30, pp. 727 - 733, 2018.

[15] H. Chen, G. Fan, J. Zhao, M. Qiu, P. Sun, Y. Fu, et al., "A portable micro glucose sensor based on copper-based nanocomposite structure," New Journal of Chemistry, vol. 43, pp. 7806 - 7813, 2019.

[16] R. Ahmad, M. Khan, N. Tripathy, M. I. R. Khan, and A. Khosla, "Hydrothermally Synthesized Nickel Oxide Nanosheets for Non-Enzymatic Electrochemical Glucose Detection," Journal of The Electrochemical Society, vol. 167, pp. 107504, 2020.

[17] M. Cao, H. Wang, P. Kannan, S. Ji, X. Wang, Q. Zhao, et al., "Highly efficient non-enzymatic glucose sensor based on CuxS hollow nanospheres," Applied Surface Science, vol. 492, pp. 407 - 416, 2019.

[18] P. Salunkhe, M. A. AV, and D. Kekuda, "Investigation on tailoring physical properties of Nickel Oxide thin films grown by dc magnetron sputtering," Materials Research Express, vol. 7, pp. 016427, 2020.

[19] K. Nguyen, N. D. Hoa, C. M. Hung, D. T. T. Le, N. V. Duy, and N. V. Hieu, "A comparative study on the electrochemical properties of nanoporous nickel oxide nanowires and nanosheets prepared by a hydrothermal method," RSC advances, vol. 8, pp. 19449 - 19455, 2018.

[20] T. Trung, T. H. Trung, and C. S. Ha, "Preparation and cyclic voltammetry studies on nickel-nanoclusters containing polyaniline composites having layer-by-layer structures," Electrochimica Acta, vol. 51, pp. 984–990, 2005.

[21] P. Gorostiza, M. A. Kulandainathan, R. Díaz, F. Sanz, P. Allongue, and J. R. Morante, "Charge Exchange Processes during the Open-Circuit Deposition of Nickel on Silicon from Fluoride Solutions," Journal of The Electrochemical Society, vol. 147, pp. 1026-1030, 2000.

[22] N. Q. Dung, D. Patil, H. Jung, J. Kim, and D. Kim, "NiO-decorated single-walled carbon nanotubes for high-performance nonenzymatic glucose sensing," Sensors and Actuators, B: Chemical, vol. 183, pp. 381 - 387, 2013.

[23] K. Ghanbari and Z. Babaei, "Fabrication and characterization of non-enzymatic glucose sensor based on ternary NiO/CuO/polyaniline nanocomposite," Analytical biochemistry, vol. 498, pp. 37 - 46, 2016.

[24] G. Zeng, W. Li, S. Ci, J. Jia, and Z. Wen, "Highly dispersed NiO nanoparticles decorating graphene nanosheets for non-enzymatic glucose sensor and biofuel cell," Scientific reports, vol. 6, pp. 1-8, 2016.

[25] H. Yin, J. Zhu, J. Chen, J. Gong, and Q. Nie, "MOF-derived in situ growth of carbon nanotubes entangled Ni/NiO porous polyhedrons for high performance glucose sensor," Materials Letters, vol. 221, pp. 267 - 270, 2018.

[26] T. T. T. Duong, N. Q. Dung, T. D. Lam, P. H. Chuyen, and N. T. Dai, “Facile synthesis of CuO/ITO film via the chronoamperometric electrodeposition for nonenzymatic glucose sensing,” Communications in Physics, vol. 30, pp. 161-170, 2020.

[27] N. Q. Dung, D. T. Huong, N. V. Tien, and N. H. Nhung, “A cyclic voltage method for glucose electrochemical sensor based on CuO/ITO electrode,” Journal of Physical, Chemical and Biological analysis, (in Vietnamese), vol. 22, pp. 98-105, 2017.

[28] T. T. T. Duong, N. Q. Dung, and T. D. Lam, “Chronoamperometry technique in glucose sensor based on CuO/ITO electrode,” Journal of Chemistry, (in Vietnamese), vol. 56 (3E12), pp. 15-20, 2018.

"Times New Roman",serif;mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:

minor-latin;mso-ansi-language:PT-BR;mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:

AR-SA'>




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.4337

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved