组成图示
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传感器类型
电化学生物传感器
检测对象
过氧化氢（Hydrogen peroxide, H2O2）；样品基质：0.1 M PBS（pH 7.4）缓冲液，文中以血液内源物浓度评估抗干扰
检测原理
该传感器基于 Pd/MWCNTs 对 H2O2 的电催化还原。H2O2 从 PBS 溶液扩散至 Nafion/MWCNTs-Pd/GCE 表面，在 -0.2 V 施加电位下，Pd 纳米粒子作为催化活性中心促进 H2O2 发生两电子还原反应生成水，MWCNTs 提供高导电通道和大比表面，加速电子转移与反应物/产物质量传输，从而降低还原过电位并放大电流响应。Nafion 为带负电聚电解质膜，可保护修饰层、提高稳定性，并排斥抗坏血酸等阴离子干扰物。安培电流随 H2O2 浓度升高而增大，在 1.0 μM–10 mM 范围内呈线性，因此通过测量 -0.2 V 下的稳态还原电流即可定量 H2O2。
检测灵敏度
LOD: 0.3 μM (S/N = 3)；线性范围: 1.0 μM–10 mM；灵敏度: 约 23 μA/mM；线性回归: i(μA) = 23.25C(mM) − 0.68；相关系数: 0.9999
效应效果
该传感器在 -0.2 V 安培检测中响应时间小于 10 s。加入 Nafion 后，对 3.0 mM H2O2 连续 5 次检测（间隔 2 h）RSD 为 1.5%；未加 Nafion 时 5 次响应下降约 18%。对 1.0 mM H2O2 检测 1000 s 后仍保持初始电流的 96.9%。抗干扰测试中，0.15 mM 抗坏血酸、5.0 mM 葡萄糖和 0.5 mM 尿酸对 1.0 mM H2O2 还原电流影响分别为 1.6%、3.6% 和 6.0%，说明 Nafion 可排斥阴离子干扰。论文未报告实际样品加标回收率或与 ELISA/HPLC/qPCR 对比，但作者认为该电极制备简单、灵敏度高、选择性良好，适用于 H2O2 监测。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：玻璃碳电极（GCE，3.0 mm 直径），经氧化铝抛光，作为工作电极和电子传导基底
- 纳米材料修饰层：MWCNTs-Pd 纳米粒子悬浮液（5.0 μL 滴涂干燥），MWCNTs 提供导电网络与高比表面，Pd 纳米粒子提供电催化活性位点
- 识别/催化元件：Pd 纳米粒子（Pd NPs，平均粒径约 2.0 nm）与 MWCNTs 协同，催化 H2O2 两电子还原为水
- 封闭/保护层：1% Nafion 溶液（5.0 μL 滴涂），作为阴离子交换聚电解质膜，保护电极、提高稳定性并排斥阴离子干扰物
- 电化学检测体系：三电极池，铂丝对电极（Pt wire）与 Ag/AgCl 参比电极，用于循环伏安和安培测量
中文摘要
本文报道了一种基于多壁碳纳米管（MWCNTs）负载钯（Pd）纳米粒子的过氧化氢（H2O2）电化学生物传感器。作者将 MWCNTs 经酸氧化和巯基化处理后，与 Pd 胶体溶液在硼氢化钠还原下形成 MWCNTs-Pd 纳米复合粒子，并将其滴涂于玻璃碳电极（GCE）表面，再覆盖 1% Nafion 溶液，得到 Nafion/MWCNTs-Pd/GCE 电极。TEM、拉曼光谱和 X 射线光电子能谱表明 Pd 纳米粒子均匀分散并锚定在 MWCNTs 表面，平均粒径约 2.0 nm，Pd 含量约 2.7 at%。循环伏安和安培测试显示，该电极在 -0.2 V 下对 H2O2 具有明显的电催化还原响应，线性范围为 1.0 μM 至 10 mM，检出限为 0.3 μM（S/N=3），响应时间小于 10 s。Nafion 包覆可保护电极并提高稳定性与重现性，同时降低阴离子干扰。该传感器制备简单、灵敏度高、选择性良好，适用于 H2O2 的快速分析。
英文摘要
This paper introduces the use of multi walled carbon nanotubes (MWCNTs) with palladium (Pd) nanoparticles in the electrocatalytic reduction of hydrogen peroxide (H(2)O(2)). We have developed and characterized a biosensor for H(2)O(2) based on Nafion(®) coated MWCNTs-Pd nanoparticles on a glassy carbon electrode (GCE). The Nafion(®)/MWCNTs-Pd/GCE electrode was easily prepared in a rapid and simple procedure, and its application improves sensitive determination of H(2)O(2). Characterization of the MWCNTs-Pd nanoparticle film was performed with transmission electron microscopy (TEM), Raman, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Cyclic voltammetry (CV) and amperometry (at an applied potential of -0.2V) measurements were used to study and optimize performance of the resulting peroxide biosensor. The proposed H(2)O(2) biosensor exhibited a wide linear range from 1.0 μM to 10 mM and a low detection limit of 0.3 μM (S/N=3), with a fast response time within 10s. Therefore, this biosensor could be a good candidate for H(2)O(2) analysis.