Síntesis del nanocompuesto tridimensional Cu2O@Cu/TiO2 mediante método de pulsos cuadrados y estudio como sensor de glucosa no enzimático de alta sensibilidad

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摘要

Se prepararon nanotubos en matriz tridimensional de TiO2 (TiO2 NTAs) mediante anodización, y luego se depositó electroquímicamente una capa de Cu sobre la superficie de TiO2 NTAs utilizando un método de pulsos cuadrados. Después de la calcinación, se obtuvo un nanocompuesto Cu2O@Cu/TiO2 NTAs. La difracción de rayos X (XRD) mostró la coexistencia de Cu y Cu2O en el material. Los análisis por microscopía electrónica de barrido (SEM) y transmisión (TEM) mostraron un crecimiento uniforme de Cu2O en la superficie externa de las paredes de los tubos de TiO2. Los resultados de la difracción electrónica en área seleccionada indicaron que el nanocompuesto es un material policristalino. El voltamperio de pulso diferencial evidenció un pico claro de oxidación de glucosa a +0,56 V, demostrando que el nanocompuesto tiene una fuerte actividad electrocatalítica hacia la glucosa, apto para su detección. El método de corriente cronométrica mostró un rango lineal de glucosa de 0,19 a 3,5 mmol/L, con una sensibilidad de 372,0 μA·L·mmol^-1·cm^-2 y un límite de detección de 3 μmol/L. La impedancia eléctrica mostró una resistencia a la transferencia de carga de 526,2 Ω para Cu2O/TiO2 NTAs y de 1,8 Ω para Cu2O@Cu/TiO2 NTAs, una diferencia de 292 veces, indicando que el Cu como capa intermedia reduce la resistencia de transferencia electrónica. Este electrodo se utilizó para medir glucosa en suero, con resultados sin diferencias significativas respecto a análisis hospitalarios. Cu2O@Cu/TiO2 NTAs puede usarse como sensor de glucosa no enzimático con alta sensibilidad, respuesta rápida y buena selectividad.

关键词

óxido de cobre (Cu2O); matriz tridimensional; deposición electroquímica por pulsos; sensor de glucosa

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