原位等离子体合成的ZnO-Ag纳米杂化物在非酶过氧化氢传感器中的高效应用

本文研究了ZnO纳米棒与Ag纳米粒子的原位等离子体溅射合成方法及其在非酶过氧化氢检测领域的应用。首先，作者提出了一种创新且高效的合成策略，通过等离子体溅射技术直接在基底上形成ZnO纳米棒与Ag纳米粒子的杂化结构，无需预先制备银前驱体，这简化了实验步骤并降低了成本。这种方法利用了等离子体的高能粒子来引发金属银在ZnO表面的沉积，形成稳定的杂化体系。 通过一系列的表征手段，如扫描电子显微镜（SEM）、高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）、能量色散X射线光谱（EDX）以及循环伏安法（CV），研究人员详细探讨了这种杂化材料的微观结构、成分和电化学性能。ZnO纳米棒的长径比和Ag纳米粒子的存在，赋予了杂化物独特的催化活性，这对于氢过氧化物（H2O2）的电化学检测至关重要。 基于这些杂化材料的优异性能，作者成功地构建了一种非酶型的过氧化氢生物传感器。将ZnO纳米棒-Ag纳米颗粒固定在玻璃碳电极表面，使得传感器能够高效地检测环境中的H2O2浓度。在优化的操作条件下，该传感器展现出良好的线性响应，线性范围宽广，从0.2至12.8 mM，且在信噪比达到3时，检测限低至7.8 μM，显示出了极高的灵敏度。此外，传感器表现出良好的选择性和抗干扰能力，反应速度快，这使得它在实际应用中具有很大的潜力。 这项工作对于开发新型非酶生物传感器具有重要意义，因为它提供了一个简单且有效的平台，可以扩展到其他生物分子的检测，为未来的生物传感器设计提供了新的思路。等离子体溅射合成技术不仅简化了实验室操作，而且有望实现大规模生产和集成，为生物分析和环境监测等领域带来突破性的进展。