Chế tạo vật liệu lỗ xốp đa tầng kim loại và ứng dụng trong cảm biến glucose

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Vũ Thị Thanh Hoa CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỖ XỐP ĐA TẦNG KIM LOẠI VÀ ỨNG DỤNG TRONG CẢM BIẾN GLUCOSE LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Vũ Thị Thanh Hoa CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỖ XỐP ĐA TẦNG KIM LOẠI VÀ ỨNG DỤNG TRONG CẢM BIẾN GLUCOSE Chuyên ngành: Hóa lý thuyết Hóa lý Mã số: 60440119 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Xuân Viết Hà Nội - 2019 LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Xuân Viết, người thầy tận tình hướng dẫn truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm suốt thời gian em thực hoàn thành Luận văn Em xin chân thành cảm ơn tập thể cán Thầy, Cơ giáo Phịng thí nghiệm Điện Hóa, khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện, giúp đỡ em kiến thức hỗ trợ thiết bị thực nghiệm có liên quan tới Luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới gia đình, đồng nghiệp bạn bè động viên, chia sẻ giúp đỡ suốt thời gian học tập nghiên cứu Nghiên cứu tài trợ Đại học Quốc gia Hà Nội đề tài mã số QG.17.15 Hà nội, ngày 22 tháng 06 năm 2019 Tác giả luận văn Vũ Thị Thanh Hoa MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH i DANH MỤC VIẾT TẮT iii DANH MỤC BẢNG iv Mở đầu Chương Tổng quan 1.1 Tổng quan cảm biến glucose 1.1.1 Thế hệ cảm biến glucose thứ 1.1.2 Thế hệ cảm biến glucose thứ hai 1.1.3 Thế hệ cảm biến glucose thứ ba 1.1.4 Thế hệ cảm biến glucose thứ tư Mục tiêu nghiên cứu 11 1.3 Các phương pháp nghiên cứu 12 1.3.1 Các phương pháp nghiên cứu đặc tính hình thái vật liệu .12 1.3.2 Các phương pháp khảo sát tính chất điện hóa vật liệu .13 Chương Thực nghiệm 17 2.1 Dụng cụ thiết bị 17 2.2 Hóa chất 17 2.3 Quy trình thực nghiệm 17 2.3.1 Nghiên cứu chế tạo vật liệu 3D-Cu/PGE 17 2.3.2 Nghiên cứu chế tạo vật liệu 3D-Cu2O/PGE, 3D-CuO/PGE 3DCuOx/PGE 19 2.3.3 Nghiên cứu sử dụng điện cực xốp đồng PGE làm cảm biến glucose 19 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 3.1 Tổng hợp vật liệu 20 3.1.1 Chế tạo vật liệu 3D nano CuOx/PGE 20 3.2 Đặc trưng thành phần cấu trúc hình thái bề mặt vật liệu 3D-Cu/PGE .23 3.2.1 Đặc trưng hình thái bề mặt 23 3.2.2 Đặc trưng XRD 27 3.3 Khảo sát tính chất điện hóa điện cực mơi trường kiềm .28 3.3.1 Hoạt hóa điện cực mơi trường kiềm 28 3.3.2 Ảnh hưởng tốc độ quét 30 3.3.3 Tính chất điện hóa điện cực 3D-Cu/PGE môi trường kiềm glucose 32 3.3.4 Ảnh hưởng áp vào điện cực 34 3.3.5 Đường chuẩn xác định glucose phương pháp Dòng – thời gian 36 3.3.6 Ảnh hưởng chất làm nhiễu 41 3.3.7 Khảo sát độ bền theo thời gian 42 KẾT LUẬN 44 Tài liệu tham khảo 45 DANH MỤC HÌNH Hình Số lượng báo cảm biến glucose khơng có cấu trúc enzyme Hình Sơ đồ cấu tạo cảm biến glucose hệ Hình Cơ chế tạo cầu nối trung tâm FAD điện cực SWCNTs Hình Nguyên lý phương pháp quét tuần hoàn 14 Hình Nguyên lý phương pháp dòng – thời gian (a) Dạng phổ bước nhảy điện thế; (b) Sự suy giảm nồng độ chất hoạt động theo thời gian (c) Sự suy giảm cường độ dòng theo thời gian 16 Hình Sơ đồ chế tạo điện cực 3D-CuOx/PGE 18 Hình Quá trình chế tạo điện cực 20 Hình Hình ảnh minh họa chế hình thành lớp xốp đồng 3D điện cực 21 Hình Ảnh SEM điện cực 3D-Cu/PGE độ phóng đại 24 Hình 10 Ảnh SEM Ảnh SEM điện cực 3D-Cu2O/PGE độ phóng đại 25 Hình 11 Ảnh SEM điện cực 3D-CuO/PGE độ phóng đại .26 Hình 12 Giản đồ XRD điện cực 3D-Cu/PGE, 3D-Cu 2O/PGE 3D-CuO/PGE 27 Hình 13 Đường quét phân cực vòng (CV) điện cực dung dịch KOH 0,1M sau 20 vòng quét, tốc độ quét 50mV/s 29 Hình 14 Đường qt phân cực vịng CV điện cực 3D-Cu/PGE dung dịch -1 KOH 0,1 M với tốc độ quét khác 10 – 150 mV.s 31 Hình 15 Đồ thị thể phụ thuộc cường độ dòng vào tốc độ quét (i – v) điện cực 3D-Cu/PGE dung dịch KOH 0,1M 32 Hình 16 Đường qt phân cực vịng CV điện cực 3D-Cu/PGE dung dịch KOH 0,1 M, glucose mM mM, tốc độ quét 50 mV/s 33 Hình 17 Đường quét dòng – thời gian I-t điện cực 3D-CuOx/PGE ứng với khác 0,45 V-0,60 V mức nồng độ glucose 0,5 - 2,0 mM 34 i Hình 18 Đường chuẩn ảnh hưởng áp vào lên mối liên hệ cường độ dòng thu với nồng độ glucose 0,5-2,0 mM điện cực 3D-CuOx/PGE 35 Hình 19 Đường dòng – thời gian dung dịch glucose KOH 0,1M với nồng độ glucose µM – 16 mM với điện cực 3D-Cu/PGE, 3D-Cu2O/PGE 3DCuOx/PGE 37 Hình 20 Quan hệ dịng – nồng độ glucose KOH 0,1M với nồng độ glucose 2µM – 16mM với điện cực 3D-Cu/PGE, 3D-Cu2O/PGE 3D-CuOx/PGE .38 Hình 21 Đường chuẩn mối liên hệ tuyến tính cường độ dịng thu với nồng độ glucose µM – mM điện cực, áp 0,50 V 38 Hình 22 Ảnh hưởng chất gây nhiễu DA 50 μM, AA 50 μM, UA 100 μM, NaCl 15 mM saccarozo 100 μM đến điện cực 3D-CuOx/PGE với glucose lần thêm vào 0,6 mM, điện cực 0,5 V 41 Hình 23 Ảnh hưởng chất DA 50 μM, AA 50 μM, UA 100 μM, NaCl 15 mM sucrose 100 μM đến điện cực 3D-CuOx/PGE tính theo % glucose 0,6 mM 42 Hình 24 Kết đo i – t điện cực 3D-CuOx/PGE dung dịch KOH 0,1 M, glucose 0,6 mM E = 0,50 V thời gian 3700 giây 43 ii XRD SEM PGE 3D-Cu/PGE 3D-Cu2O/PGE 3D-CuO/PGE 3D-CuOx/PGE Current Time Concentration iii DANH MỤC BẢNG Bảng Dấu mốc q trình phát triển cảm biến glucose có cấu trúc sinh học Bảng Một số kết nghiên cứu cảm biến glucose không sử dụng enzyme .9 Bảng Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung dịch tới hình thành 3D-Cu/PGE 21 Bảng Vị trí pic cathode điện cực 29 Bảng Phương trình thể ảnh hưởng áp vào lên mối liên hệ cường độ dòng nồng độ glucose 0,5-2,0mM điện cực 3D-CuOx/PGE 35 Bảng Phương trình thể mối liên hệ cường độ dịng thu với nồng độ glucose µM - mM điện cực, áp 0,50 V 38 Bảng Giá trị cường độ dòng mẫu trắng 39 Bảng So sánh thông tin quan trọng cảm biến 3D-CuOx/PGE với cảm biến dựa Cu CuOx phương pháp i – t 40 iv Mở đầu Theo tổ chức y tế giới (WHO), có khoảng 221 triệu người mắc tiểu đường vào năm 2010 Dự đoán tiểu đường trở thành nguyên nhân đứng thứ nguyên nhân dẫn tới chết năm 2030 đạt mức 330 triệu người Ở nước ta, tỉ lệ bệnh nhân mắc tiểu đường 5,4%, thành phố lớn có tỉ lệ lên tới 7% [37] Các biến chứng tiểu đường bệnh tim mạch vành, tai biến mạch máu não, mù lòa, suy thận hay hoại thư nguyên nhân dẫn đến chết tai biến cho bệnh nhân tiểu đường Việc chẩn đoán chữa trị tiểu đường yêu cầu định lượng xác thường xuyên nồng độ glucose máu người bệnh nhằm cung cấp lượng insulin phù hợp vào thể, tránh tình trạng nguy hiểm thừa insulin đưa vào dẫn tới lượng đường máu thấp Do đó, số lượng lớn nghiên cứu khoảng thập kỉ trở lại nhằm phát triển, chế tạo thiết bị đảm bảo đo xác, dễ sử dụng đáng tin cậy việc định lượng glucose thể [23] Từ loại cảm biến glucose dựa cấu trúc enzyme công bố năm 1962 Clark có độ chọn lọc độ nhạy tốt, nhược điểm dễ bị ảnh hưởng nhiệt độ, nồng độ oxy hòa tan chất hòa tan máu Vì việc phát triển cảm biến glucose khơng sử dụng enzyme hướng nghiên cứu hấp dẫn nhiều tiềm Các cấu trúc nano kim loại quý Pt, Pd Au hợp kim chúng thể khả xác định glucose máu với độ nhạy cao, bền bỉ theo thời gian Tuy nhiên loại điện cực dựa hệ kim loại có nhược điểm giá thành cao, - dễ bị hoạt tính hấp phụ ion Cl máu huyết Vì việc chuyển hướng sang sử dụng kim loại chuyển tiếp có giá thành rẻ hoạt tính xúc tác tốt Cu, Co, Ni oxit chúng xác định glucose hướng nghiên cứu tiềm Trong luận văn thạc sỹ đề xuất “Chế tạo vật liệu lỗ xốp đa tầng kim loại ứng dụng cảm biến glucose” than chì Vật liệu xốp đồng oxit chế tạo phương pháp điện hóa kết hợp xử lý nhiệt với mục tiêu chế tạo điện cực giá thành rẻ, nhỏ gọn có hoạt tính xúc tác cao với glucose, bị ảnh hưởng chất gây nhiễu, khoảng hoạt động rộng bền bỉ 35 0 0 Với áp 0,40 – 0,60 V, tăng áp độ dốc a tăng từ 0,3207 lên tới 0,5694, nhiên áp từ 0,50 V trở lên cho tín hiệu cường độ dịng khơng chênh lệch nhiều độ nhạy, thể qua độ dốc hay hệ số góc a phương trình hồi quy, cao với hệ số góc phương trình 0,60 V có hệ số góc 0,5694 (µA/µM) Tuy nhiên, áp cao lên bề mặt điện cực xuất số phản ứng phụ không mong muốn, ảnh hưởng đến độ chọn lọc phương pháp đo, đồng thời mức cường độ dòng tăng Như vậy, áp vào điện cực ảnh hưởng đến cường độ dịng phản ứng oxi hóa glucose, mức phù hợp lựa chọn để tiến hành thí nghiệm sau 0,50 V 3.3.5 Đƣờng chuẩn xác định glucose phƣơng pháp Dòng – thời gian Mối quan hệ nồng độ glucose vào cường độ pic oxi hóa lập phương pháp đo dòng thời gian i-t với 0,50 V nồng độ glucose từ µM – 16 mM với bước nhảy với mức µM, 20 µM, 200 µM mM với điện cực 3D-Cu/PGE, 3D-Cu2O/PGE 3D-CuOx/PGE thể hình 19: 36 Hình 19 Đường dòng – thời gian dung dịch glucose KOH 0,1M với nồng độ glucose µM – 16 mM với điện cực 3D-Cu/PGE, 3D-Cu2O/PGE 3DCuOx/PGE Kết hình cho thấy việc bổ sung glucose vào dung dịch làm tăng cường độ dòng cách rõ rệt, phù hợp với vai trò xúc tác cho phản ứng oxi hóa glucose thành gluconoactone [25], khoảng hoạt động điện cực tương đối tốt từ vài µM đến vài mM, điện cực cho kết tốt độ nhạy điện cực 3D-CuOx/PGE Kết xây dựng đường dòng với nồng độ theo phương pháp i-t điện cực thể hình 20: 37 Current (mA) 3D-CuOx/PGE 3D-Cu/PGE 3D-Cu2O/PGE C glucose (mM) Hình 20 Quan hệ dòng – nồng độ glucose KOH 0,1M với nồng độ glucose 2µM – 16mM với điện cực 3D-Cu/PGE, 3D-Cu2O/PGE 3D-CuOx/PGE Kết dựng đường chuẩn nồng độ glucose cường độ dòng điện cực thể hình 21 với khoảng tuyến tính nồng độ glucose 2µM – 1mM: Current (mA) 2.0 1.5 1.0 0.5 C glucose (mM) Hình 21 Đường chuẩn mối liên hệ tuyến tính cường độ dịng thu với nồng độ glucose µM – mM điện cực, áp 0,50 V Kết cụ thể phương trình hồi quy tuyến tính thể bảng 6: Bảng Phương trình thể mối liên hệ cường độ dòng thu với nồng độ glucose µM - mM điện cực, áp 0,50 V 38 Điện cực 3D-Cu2O/PGE 3D-Cu/PGE 3D-CuOx/PGE Kết hình 21 bảng cho thấy điện cực có độ nhạy xúc tác khác với glucose môi trường kiềm, khoảng hoạt động rộng với nồng độ glucose µM đến 16 mM Các điện cực có cường độ dịng phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ glucose dung dịch từ µM đến khoảng mM với hệ số tương quan cao R > 0,98 Trong đó, điện cực có độ nhạy cao 3D-CuO x/PGE với a = 0,3998 mA/mM so với hai điện cực lại Kết phù hợp với giải thích kết đo SEM quét CV, cho thấy ý nghĩa việc thủy nhiệt lớp xốp đồng 3D dung dịch H2O2 5% tăng diện tích bề mặt, làm tăng hoạt tính xúc tác cho phản ứng xảy bề mặt điện cực Với diện tích xung quanh ước tính điện cực ~0,2275 cm trình bày phần 2.3.1, ước tính giá trị độ nhạy điện cực 3D-CuO x/PGE -1 -2 1,757 mA.mM cm Giới hạn phát LOD phép đo thực với phép đo dòng – thời gian mẫu trắng với 0,50 V Các kết giá trị đo thể bảng sau: Bảng Giá trị cường độ dòng mẫu trắng Mẫu i (μA) LOD = 3σ/a = 1,92 μM với σ = 0,256 μM độ lệch chuẩn mẫu trắng a = 0,3998 hệ số góc phương trình tuyến tính khoảng nồng độ glucose từ μM – 4,0 mM điện cực 3D-CuOx/PGE 39 Để đánh giá khả phân tích glucose điện cực 3D-CuO x/PGE, tiến hành so sánh kết nghiên cứu với kết nghiên cứu công bố trước đây, kết thể bảng 8: Bảng So sánh thông tin quan trọng cảm biến 3D-CuOx/PGE với cảm biến dựa Cu CuOx phương pháp i – t Vật liệu đ CuO/rGO/C Cu2O PLNW CuO/C nanosheets@C NP-Cu2O NWA/G Cu nanowire@gra Cu2O hollow 3D-CuOx Như vậy, khoảng hoạt động điện cực 3D-CuO x/PGE nằm khoảng nồng độ glucose μM – 16 mM, khoảng tuyến tính từ μM – mM, độ nhạy ước tính -1 -2 đơn vị diện tích 1,757 mA.mM cm lựa chọn 0,5 V, giới hạn phát 1,92 μM Trong thực tế hàm lượng glucose máu người cỡ 5mM điện cực 3D-CuOx/PGE có khả sử dụng tốt pha lỗng mẫu máu tới cỡ vài chục lần vài trăm lần 40 3.3.6 Ảnh hƣởng chất làm nhiễu Đối với cảm biến, tính chất chọn lọc độ bền thơng số quan trọng Tín hiệu oxi hóa bề mặt điện cực bị ảnh hưởng lượng nhỏ chất gây nhiễu có dung dịch uric acid (UA), ascorbic acid (AA), Dopamine (DA) tốc độ trao đổi electron chất cao glucose, bên cạnh đó, số carbohydrate ảnh hưởng đến độ xác nồng độ glucose sucrose hay muối hòa tan có mẫu NaCl Ảnh hưởng chất đến độ xác phép đo nồng độ glucose kiểm tra với mẫu glucose nồng độ 0,6 mM 1,2 mM phương pháp quét dòng – thời gian i-t có mặt DA 50 μM, AA 50 μM, UA 100 μM, NaCl 15 mM sucrose 100 μM với điện cực 3D-CuOx/PGE Các chất gây nhiễu nhỏ vào dung dịch quét i-t, kết thể hình 22: Hình 22 Ảnh hưởng chất gây nhiễu DA 50 μM, AA 50 μM, UA 100 μM, NaCl 15 mM saccarozo 100 μM đến điện cực 3DCuOx/PGE với glucose lần thêm vào 0,6 mM, điện cực 0,5 V Kết hình cho thấy, tín hiệu gây nhiễu chất làm nhiễu khảo sát tương đối nhỏ, sau bổ sung chất gây nhiễu vào dung dịch phản ứng, 41 tín hiệu cường độ dịng thay đổi không lớn Kết cụ thể ảnh hưởng % chất gây nhiễu theo % cường độ tín hiệu glucose thể hình 23: Hình 23 Ảnh hưởng chất DA 50 μM, AA 50 μM, UA 100 μM, NaCl 15 mM sucrose 100 μM đến điện cực 3D-CuOx/PGE tính theo % glucose 0,6 mM Kết tính theo %, chất gây nhiễu lớn 8,3% với uric acid 100 μM NaCl 15mM 13,1% Cho thấy tính chọn lọc điện cực 3D-CuO x/PGE tương đối cao, bỏ qua ảnh hưởng chất gây nhiễu hòa tan máu, khắc phục nhược điểm hệ cảm biến có cấu trúc enzyme Sau trình sử dụng chất gây nhiễu, lượng glucose 0,6 mM thêm vào dung dịch để kiểm tra tín hiệu sau bị làm nhiễu, kết hình 22 cho thấy độ nhạy điện cực 3D-CuOx/PGE trì tốt với glucose 3.3.7 Khảo sát độ bền theo thời gian Điện cực 3D-CuOx/PGE khảo sát độ bền cách sử dụng dung dịch KOH 0,1M glucose 0,6 mM cho khảo sát kéo dài 3700 s phương pháp đo i – t áp vào 0,50 V Kết thể hình 24 dưới: 42 350 i (A) 300 250 200 150 100 50 1000 2000 3000 4000 t (s) Hình 24 Kết đo i – t điện cực 3D-CuOx/PGE dung dịch KOH 0,1 M, glucose 0,6 mM E = 0,50 V thời gian 3700 giây Kết cho thấy cường độ dịng giảm 9,57% khơng đáng kể thời gian 3700 s từ bổ sung glucose 0,6 mM vào thời điểm 300 giây, cho thấy độ bền độ ổn định tốt cảm biến 3D-CuOx/PGE 43 KẾT LUẬN Điện cực 3D-Cu/PGE tổng hợp phương pháp điện hóa đơn giản dung dịch chứa CuSO4 0,3 M, H2SO4 M HCl 0,3 mM điều kiện tối ưu -2 thời gian điện phân 10 giây với mật độ dòng A.cm PGE Điện cực 3DCu/PGE thu sau tiếp tục xử lý nhiệt điều kiện khác o nung khơng khí nhiệt độ 300 C giờ, tạo nên điện cực 3D-CuO/PGE, o nung mơi trường khí argon 600 C thời gian tạo nên điện cực 3Do Cu2O/PGE, sau thủy nhiệt H2O2 5% thời gian 12 nhiệt độ 180 C tạo điện cực 3D-CuOx/PGE Đã thực khảo sát hình thái bề mặt thành phần hóa học: kết cho thấy điện cực 3D-Cu/PGE, 3D-CuO/PGE, 3D-Cu 2O/PGE 3D-CuOx/PGE có cấu trúc xốp đa tầng, với hai loại lỗ xốp có kích thước khác bề mặt Thủy nhiệt điện cực H2O2 5% làm tăng đáng kể diện tích bề mặt Sự thay đổi hình thái bên ngồi điện cực dẫn tới làm tăng tính chất điện hóa cho phản ứng oxi hóa glucose mơi trường kiềm với cường độ dịng thu cao Điện cực dựa 3D-CuOx/PGE thể tính chất điện hóa tốt khả xúc tác điện hóa tốt với glucose mơi trường KOH 0,1 M so sánh với vật liệu điện cực khác chế tạo nghiên cứu Kết cảm biến glucose không sử dụng enzyme dựa vật liệu 3D-CuO x/PGE cho khoảng hoạt động rộng từ M đến 16 mM, giới hạn phát nhỏ 1,92 M, độ nhạy cao 1,757 -1 -2 mA.mM cm Ngoài ra, vật liệu 3D-CuOx/PGE thể khả chọn lọc cao với chất gây nhiễu uric acid, ascorbic acid, dopamine, NaCl sucrose xác định glucose môi trường KOH 0,1 M Điện cực 3D-CuO x/PGE thể độ bền độ ổn định tốt, đạt 90,43% đo liên tục thời gian dài 3700s 44 Tài liệu tham khảo Ahmad R., M Vaseem, N Tripathy,Y.-B Hahn (2013), "Wide LinearRange Detecting Nonenzymatic Glucose Biosensor Based on CuO Nanoparticles Inkjet-Printed on Electrodes", Analytical Chemistry 85(21): pp 10448-10454 Aj Bard, Lr Faulkner, J Leddy,C Zoski (2001), Electrochemical methods: fundamentals and applications John Wiley & Sons, Inc Armour J.C., J.Y Lucisano, B.D Mckean,D.A Gough (1990), "Application of chronic intravascular blood glucose sensor in dogs", Diabetes 39(12): pp 1519-26 Babu T.G.S.,T Ramachandran (2010), "Development of highly sensitive non-enzymatic sensor for the selective determination of glucose and fabrication of a working model", Electrochimica Acta 55(5): pp 1612-1618 Bao S.-J., C.M Li, J.-F Zang, X.-Q Cui, Y Qiao,J Guo (2008), "New Nanostructured TiO2 for Direct Electrochemistry and Glucose Sensor Applications", Advanced Functional Materials 18(4): pp 591-599 Bindra D.S., Y Zhang, G.S Wilson, R Sternberg, D.R Thevenot, D Moatti,G Reach (1991), "Design and in vitro studies of a needle-type glucose sensor for subcutaneous monitoring", Anal Chem 63(17): pp 1692-6 Bockris J.O.M., B.J Piersma,E Gileadi (1964), "Anodic oxidation of cellulose and lower carbohydrates", Electrochimica Acta 9(10): pp 1329-1332 Brisard G.M., J.D Rudnicki, F Mclarnon,E.J Cairns (1995), "Application of probe beam deflection to study the electrooxidation of copper in alkaline media", Electrochimica Acta 40(7): pp 859-865 Burke L.D., G.M Bruton,J.A Collins (1998), "The redox properties of active sites and the importance of the latter in electrocatalysis at copper in base", Electrochimica Acta 44(8): pp 1467-1479 10 Cass A.E., G Davis, G.D Francis, H.A Hill, W.J Aston, I.J Higgins, E.V Plotkin, L.D Scott,A.P Turner (1984), "Ferrocene-mediated enzyme electrode for amperometric determination of glucose", Anal Chem 56(4): pp 667-71 11 Cataldi T.R.I., D Centonze, I.G Casella,E Desimoni (1997), "Anionexchange chromatography with electrochemical detection of alditols and sugars at a Cu2O–carbon composite electrode", Journal of Chromatography A 773(1): pp 115-121 12 Clark L.C., Jr.,C Lyons (1962), "Electrode systems for continuous monitoring in cardiovascular surgery", Ann N Y Acad Sci 102: pp 29-45 13 Degani Y.,A Heller (1987), "Direct electrical communication between chemically modified enzymes and metal electrodes I Electron transfer from glucose oxidase to metal electrodes via electron relays, bound covalently to the enzyme", The Journal of Physical Chemistry 91(6): pp 1285-1289 14 Dong Q., D Song, Y Huang, Z Xu, J.H Chapman, W.S Willis, B Li,Y Lei (2018), "High-temperature annealing enabled iridium oxide nanofibers for both 45 non-enzymatic glucose and solid-state pH sensing", Electrochimica Acta 281: pp 117-126 15 Farrell S.T.,C.B Breslin (2004), "Oxidation and photo-induced oxidation of glucose at a polyaniline film modified by copper particles", Electrochimica Acta 49(25): pp 4497-4503 16 Gao Z., J Liu, J Chang, D Wu, J He, K Wang, F Xu,K Jiang (2012), "Mesocrystalline Cu2O hollow nanocubes: synthesis and application in nonenzymatic amperometric detection of hydrogen peroxide and glucose", CrystEngComm 14(20): pp 6639-6646 17 Gough D.A., J.Y Lucisano,P.H.S Tse (1985), "Two-dimensional enzyme electrode sensor for glucose", Analytical Chemistry 57(12): pp 2351-2357 18 Guilbault G.G.,G.J Lubrano (1973), "An enzyme electrode for the amperometric determination of glucose", Anal Chim Acta 64(3): pp 439-55 19 Henry C (1998), "Getting under the skin: Implantable Glucose Sensors", Analytical Chemistry 70(17): pp 594A-598A 20 Ju L., G Wu, B Lu, X Li, H Wu,A Liu (2016), "Non-enzymatic Amperometric Glucose Sensor Based on Copper Nanowires Decorated Reduced Graphene Oxide", Electroanalysis 28(10): pp 2543-2551 21 K Kirk J.,C C Rheney (1998), Important Features of Blood Glucose Meters Vol 38 210-9 22 Khan G.F., M Ohwa,W Wernet (1996), "Design of a Stable Charge Transfer Complex Electrode for a Third-Generation Amperometric Glucose Sensor", Analytical Chemistry 68(17): pp 2939-2945 23 Lee H., Y.J Hong, S Baik, T Hyeon,D.H Kim (2018), "Enzyme-Based Glucose Sensor: From Invasive to Wearable Device", Adv Healthc Mater 7(8): pp e1701150 24 Li R., X Liu, H Wang, Y Wu, K.C Chan,Z Lu (2019), "Sandwich nanoporous framework decorated with vertical CuO nanowire arrays for electrochemical glucose sensing", Electrochimica Acta 299: pp 470-478 25 Liu X., W Yang, L Chen,J Jia (2017), "Three-Dimensional Copper Foam Supported CuO Nanowire Arrays: An Efficient Non-enzymatic Glucose Sensor", Electrochimica Acta 235: pp 519-526 26 Lu W., Y Sun, H Dai, P Ni, S Jiang, Y Wang, Z Li,Z Li (2016), "Direct growth of pod-like Cu2O nanowire arrays on copper foam: Highly sensitive and efficient nonenzymatic glucose and H2O2 biosensor", Sensors and Actuators B: Chemical 231: pp 860-866 27 Luo J., S Jiang, H Zhang, J Jiang,X Liu (2012), "A novel non-enzymatic glucose sensor based on Cu nanoparticle modified graphene sheets electrode", Analytica Chimica Acta 709: pp 47-53 28 Lv J., C Kong, Y Xu, Z Yang, X Zhang, S Yang, G Meng, J Bi, J Li,S Yang (2017), "Facile synthesis of novel CuO/Cu2O nanosheets on copper foil for high sensitive nonenzymatic glucose biosensor", Sensors and Actuators B: Chemical 248: pp 630-638 46 29 Marioli J.M.,T Kuwana (1993), "Electrochemical detection of carbohydrates at nickel-copper and nickel-chromium-iron alloy electrodes", Electroanalysis 5(1): pp 11-15 30 Mirzaee M.,C Dehghanian (2019), "Synthesis of nanoporous copper foamapplied current collector electrode for supercapacitor", Journal of the Iranian Chemical Society 16(2): pp 283-292 31 Palmisano F., P.G Zambonin, D Centonze,M Quinto (2002), "A disposable, reagentless, third-generation glucose biosensor based on overoxidized poly(pyrrole)/tetrathiafulvalene-tetracyanoquinodimethane composite", Anal Chem 74(23): pp 5913-8 32 Patolsky F., Y Weizmann,I Willner (2004), "Long-range electrical contacting of redox enzymes by SWCNT connectors", Angew Chem Int Ed Engl 43(16): pp 2113-7 33 Pishko M.V., I Katakis, S.-E Lindquist, L Ye, B.A Gregg,A Heller (1990), "Direct Electrical Communication between Graphite Electrodes and Surface Adsorbed Glucose Oxidase/Redox Polymer Complexes", Angewandte Chemie International Edition in English 29(1): pp 82-84 34 Rolison D.R.,C.A Bessel (2000), "Electrocatalysis and Charge-Transfer Reactions at Redox-Modified Zeolites", Accounts of Chemical Research 33(11): pp 737-744 35 Sattayasamitsathit S., P Thavarungkul, C Thammakhet, W Limbut, A Numnuam, C Buranachai,P Kanatharana (2009), "Fabrication of Nanoporous Copper Film for Electrochemical Detection of Glucose", Electroanalysis 21(21): pp 2371-2377 36 Shichiri M., R Kawamori, Y Yamasaki, N Hakui,H Abe (1982), "Wearable artificial endocrine pancrease with needle-type glucose sensor", Lancet 2(8308): pp 1129-31 37 Thy Khue N (2015), Diabetes in Vietnam Vol 81 870-873 38 Tian K., M Prestgard,A Tiwari (2014), "A review of recent advances in nonenzymatic glucose sensors", Materials Science and Engineering: C 41: pp 100-118 39 Tian Y., Y Liu, W.-P Wang, X Zhang,W Peng (2015), "CuO nanoparticles on sulfur-doped graphene for nonenzymatic glucose sensing", Electrochimica Acta 156: pp 244-251 40 Toghill K.,R G Compton (2010), Electrochemical Non-Enzymatic Glucose Sensors: A Perspective and an Evaluation Vol 1246-1301 41 Uchino K., E Sadanaga,T Hirose (1989), "Dependence of the Crystal Structure on Particle Size in Barium Titanate", Journal of the American Ceramic Society 72(8): pp 1555-1558 42 Updike S.J.,G.P Hicks (1967), "The Enzyme Electrode", Nature 214: pp 986 43 Wagner J.G., D.W Schmidtke, C.P Quinn, T.F Fleming, B Bernacky,A Heller (1998), "Continuous amperometric monitoring of glucose in a brittle diabetic chimpanzee with a miniature subcutaneous electrode", Proceedings of 47 the National Academy of Sciences of the United States of America 95(11): pp 6379-6382 44 Wang G., X He, L Wang, A Gu, Y Huang, B Fang, B Geng,X Zhang (2012), Non-enzymatic electrochemical sensing of glucose Vol 180 45 Wang J (2008), "Electrochemical Glucose Biosensors", Chemical Reviews 108(2): pp 814-825 46 Wang J.,F Lu (1998), "Oxygen-Rich Oxidase Enzyme Electrodes for Operation in Oxygen-Free Solutions", Journal of the American Chemical Society 120(5): pp 1048-1050 47 Wang Y.,F Caruso (2004), "Enzyme encapsulation in nanoporous silica spheres", Chem Commun (Camb),(13): pp 1528-9 48 Wu S., H.X Ju,Y Liu (2007), "Conductive Mesocellular Silica–Carbon Nanocomposite Foams for Immobilization, Direct Electrochemistry, and Biosensing of Proteins", Advanced Functional Materials 17(4): pp 585-592 49 Yang J., L.-C Jiang, W.-D Zhang,S Gunasekaran (2010), "A highly sensitive non-enzymatic glucose sensor based on a simple two-step electrodeposition of cupric oxide (CuO) nanoparticles onto multi-walled carbon nanotube arrays", Talanta 82(1): pp 25-33 50 Zhang L., Y Ni,H Li (2010), "Addition of porous cuprous oxide to a Nafion film strongly improves the performance of a nonenzymatic glucose sensor", Microchimica Acta 171(1): pp 103-108 51 Zhang W., C Ding, A Wang,Y Zeng (2015), "3-D Network Pore Structures in Copper Foams by Electrodeposition and Hydrogen Bubble Templating Mechanism", Journal of The Electrochemical Society 162(8): pp D365-D370 52 Zhao C., X Wu, P Li, C Zhao,X Qian (2017), "Hydrothermal deposition of CuO/rGO/Cu2O nanocomposite on copper foil for sensitive nonenzymatic voltammetric determination of glucose and hydrogen peroxide", Microchimica Acta 184(7): pp 2341-2348 53 Zhu Z., L Garcia-Gancedo, A.J Flewitt, H Xie, F Moussy,W.I Milne (2012), "A critical review of glucose biosensors based on carbon nanomaterials: carbon nanotubes and graphene", Sensors (Basel) 12(5): pp 5996-6022 48 ... vậy, đề tài luận văn ? ?Chế tạo vật liệu lỗ xốp đa tầng kim loại ứng dụng cảm biến glucose? ?? 10 lựa chọn nhằm chế tạo vật liệu có cấu trúc xốp đa tầng ứng dụng làm cảm biến glucose máu thực phẩm... chúng xác định glucose hướng nghiên cứu tiềm Trong luận văn thạc sỹ đề xuất ? ?Chế tạo vật liệu lỗ xốp đa tầng kim loại ứng dụng cảm biến glucose? ?? than chì Vật liệu xốp đồng oxit chế tạo phương pháp... TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Vũ Thị Thanh Hoa CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỖ XỐP ĐA TẦNG KIM LOẠI VÀ ỨNG DỤNG TRONG CẢM BIẾN GLUCOSE Chuyên ngành: Hóa lý thuyết Hóa lý Mã số: 60440119 LUẬN