Preparação do nanocompósito tridimensional Cu2O@Cu/TiO2 pelo método de pulsos quadrados e estudo como sensor de glicose não enzimático de alta sensibilidade

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摘要

Nanotubos de matriz tridimensional de TiO2 (TiO2 NTAs) foram preparados por anodização, em seguida, uma película de Cu foi eletrodepositada na superfície dos TiO2 NTAs utilizando o método de pulsos quadrados. Após a calcinação, obteve-se um nanocompósito Cu2O@Cu/TiO2 NTAs. A difração de raios X (XRD) indicou a coexistência de Cu e Cu2O no material. Análises por microscopia eletrônica de varredura (SEM) e transmissão (TEM) mostraram crescimento uniforme de Cu2O na superfície externa das paredes dos tubos de TiO2. A difração eletrônica por área selecionada indicou que o nanocompósito é um material policristalino. A voltametria de pulso diferencial revelou um pico claro de oxidação da glicose em +0,56 V, mostrando forte atividade eletrocatalítica do nanocompósito para glicose, apto para sua detecção. O método de corrente cronométrica apresentou faixa linear para glicose de 0,19 a 3,5 mmol/L, sensibilidade de 372,0 μA·L·mmol⁻¹·cm⁻² e limite de detecção de 3 μmol/L. A impedância elétrica indicou resistência à transferência de carga de 526,2 Ω para Cu2O/TiO2 NTAs e 1,8 Ω para Cu2O@Cu/TiO2 NTAs, uma diferença de 292 vezes, indicando que o Cu como camada intermediária reduz a resistência à transferência eletrônica. O eletrodo foi usado na detecção do teor de glicose no soro, apresentando resultados sem diferença significativa em relação às análises hospitalares. Cu2O@Cu/TiO2 NTAs pode ser usado como sensor de glicose não enzimático de alta sensibilidade, resposta rápida e boa seletividade.

关键词

óxido de cobre (Cu2O); matriz tridimensional; deposição eletroquímica por pulsos; sensor de glicose

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