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Ni3C/Ni Nanochains for Electrochemical Sensing of Glucose
ACS Applied Nano Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2021-08-16 , DOI: 10.1021/acsanm.1c01845
Feng Gao 1 , Yizhen Yang 1 , Weiwei Qiu 1 , Zhiping Song 1 , Qingxiang Wang 1 , Li Niu 1, 2
ACS Applied Nano Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2021-08-16 , DOI: 10.1021/acsanm.1c01845
Feng Gao 1 , Yizhen Yang 1 , Weiwei Qiu 1 , Zhiping Song 1 , Qingxiang Wang 1 , Li Niu 1, 2
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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.
中文翻译：
用于葡萄糖电化学传感的 Ni3C/Ni 纳米链
开发制备用于生物分子传感分析的非贵金属基电催化剂的简便方法是电化学和生命科学领域的一个有吸引力的问题。在这项工作中，我们强调了一种策略，即在 2-甲基咪唑的帮助下，通过简单的溶剂热法，轻松合成具有优异的葡萄糖电催化氧化作用的一维 Ni 3 C/Ni 纳米链。表征分析表明，2-甲基咪唑可以有效调控产物一维链状结构的形成，同时为Ni 3 C的生长提供活性炭。电化学和密度泛函理论（DFT） ）的研究显示，在Ni 3中Ni的C成分3C/Ni纳米链是葡萄糖氧化的关键催化位点，而金属Ni可以有效促进电子转移动力学。得益于结构和组成优势，基于 Ni 3 C/Ni 纳米链的传感器具有 1.0 至 6.5 μM 的宽线性范围、0.28 μM 的低测定限和 299.4 μA mM –1 cm –的高灵敏度2用于葡萄糖传感分析。我们相信具有令人印象深刻的电催化性能的 Ni 3 C/Ni 纳米链将成为临床应用中葡萄糖电化学传感的良好候选者。
更新日期：2021-08-27
中文翻译：
用于葡萄糖电化学传感的 Ni3C/Ni 纳米链
开发制备用于生物分子传感分析的非贵金属基电催化剂的简便方法是电化学和生命科学领域的一个有吸引力的问题。在这项工作中，我们强调了一种策略，即在 2-甲基咪唑的帮助下，通过简单的溶剂热法，轻松合成具有优异的葡萄糖电催化氧化作用的一维 Ni 3 C/Ni 纳米链。表征分析表明，2-甲基咪唑可以有效调控产物一维链状结构的形成，同时为Ni 3 C的生长提供活性炭。电化学和密度泛函理论（DFT） ）的研究显示，在Ni 3中Ni的C成分3C/Ni纳米链是葡萄糖氧化的关键催化位点，而金属Ni可以有效促进电子转移动力学。得益于结构和组成优势，基于 Ni 3 C/Ni 纳米链的传感器具有 1.0 至 6.5 μM 的宽线性范围、0.28 μM 的低测定限和 299.4 μA mM –1 cm –的高灵敏度2用于葡萄糖传感分析。我们相信具有令人印象深刻的电催化性能的 Ni 3 C/Ni 纳米链将成为临床应用中葡萄糖电化学传感的良好候选者。
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