Ni3C/Ni Nanochains for Electrochemical Sensing of Glucose

电化学 材料科学 化学工程 生物分子 金属 线性范围 催化作用 电极 纳米技术 检出限 化学 冶金 物理化学 色谱法 有机化学 工程类
作者
Feng Gao,Yizhen Yang,Weiwei Qiu,Zhiping Song,Qingxiang Wang,Li Niu
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (8): 8520-8529 被引量:22
标识
DOI:10.1021/acsanm.1c01845
摘要

Developing facile methods to prepare nonprecious metal-based electrocatalysts for sensing analysis of biomolecules is an attractive issue in the electrochemical and life science fields. In this work, we highlighted a strategy to facilely synthesize one-dimensional Ni3C/Ni nanochains with excellent electrocatalytic oxidation for glucose through a simple solvothermal method with the assistance of 2-methylimidazole. The characterization assays showed that 2-methylimidazole could effectively regulate the formation of the one-dimensional chain-like shape of the product, and meanwhile, provide the active carbon for the growth of the Ni3C. The electrochemical and density functional theory (DFT) studies revealed that the Ni3C component in the Ni3C/Ni nanochains was the critical catalytic site for glucose oxidation, while the metallic Ni can effectively promote the electron-transfer kinetics. Beneficial from both the structural and compositional advantages, the Ni3C/Ni nanochain-based sensor exhibits a wide linear range from 1.0 to 6.5 μM, a low determination limit of 0.28 μM, and a high sensitivity of 299.4 μA mM–1 cm–2 for glucose sensing analysis. We believe that the Ni3C/Ni nanochains with impressive electrocatalytic performance will be good candidates for electrochemical sensing of glucose in clinical applications.
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