基于石墨烯/氮化镓肖特基异质结的葡萄糖传感特性研究

摘要：

目的:利用石墨烯/氮化镓肖特基异质结构建一种新型的葡萄糖传感器,并对其灵敏度、线性检测范围、最低检出限和选择性等传感特性进行深入研究.方法:通过转移工艺将单层石墨烯覆盖于氮化镓单晶表面形成肖特基异质结构,将不同浓度葡萄糖溶液滴加到石墨烯表面并干燥后,利用探针台测量葡萄糖/石墨烯/氮化镓体系的电流-电压曲线,并获得开启电压,从而建立葡萄糖浓度和开启电压的对应关系.基于该对应关系可拟合得到标准曲线,并可计算出传感器的灵敏度、线性检测范围和最低检出限等传感参数,进一步将刀豆蛋白A分子修饰在石墨烯表面,实现石墨烯/氮化镓肖特基异质结对于复杂体系中葡萄糖浓度的选择性检测.结果:该新型葡萄糖传感器的标准曲线为U=0.22363+1.89968×10-4C、灵敏度为189.968 V·M-1、最低检出限为0.330μM、线性检测范围为1～1000μM、7次重复实验的相对标准差为2.89％、15天前后实验的相对标准差为0.03‰、刀豆蛋白A分子修饰样品表面后各干扰物质的影响程度均低于1.50％.结论:石墨烯/氮化镓肖特基异质结传感器是一种基于开启电压这一新型传感特性的葡萄糖传感器,其结构简单,易于制备,耐磨损腐蚀,性能优异,具有一定的应用前景.

关键词：石墨烯、氮化镓、肖特基界面、葡萄糖生物传感

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分类号：Q67(物理化学生物学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;江西省中央引导地方科技发展资金项目;教育部重点实验室开放基金;赣南医学院校级课题;赣南医学院博士启动课题;赣南医学院博士启动课题;研究生创新专项资金立项项目

在线出版日期：2022-05-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：275-281,295