基于海藻酸钠模板SnO2纳米颗粒的电化学过氧化氢传感及其抗菌性能研究

《Analytical Methods》：Electrochemical sensing of hydrogen peroxide using SnO2-SA nanoparticles with enhanced catalytic activity

本研究针对金属氧化物传感器活性位点暴露不足和电荷传输缓慢的问题，报道了一种海藻酸钠(SA)模板法制备多孔SnO2纳米颗粒(SnO2-SA)。该材料兼具高结晶度、丰富氧空位和渗透性介孔网络，实现了非酶H2O2检测的宽线性范围(0.02–2.8 mM)、高灵敏度(381.12 μA mM?1 cm?2)和低检测限(0.61 μM)，并展现出抗生物污损的抗菌/抗氧化特性，为生物医学检测提供了多功能传感平台。

　　

通过海藻酸钠(sodium alginate, SA)模板法制备的多孔氧化锡(SnO₂)纳米颗粒(SnO₂-SA)，成功解决了金属氧化物传感器在过氧化氢(H₂O₂)检测中活性位点有限和电荷传输缓慢的难题。这种新型材料巧妙融合了高结晶度、丰富表面氧空位和渗透性介孔网络三大优势，当其被滴涂在玻碳电极(glassy carbon electrode, GCE)表面时，可在-0.4 V电位下实现非酶H₂O₂检测，展现出0.02–2.8 mM的宽线性范围、高达381.12 μA mM^?1 cm^?2的灵敏度以及0.61 μM的低检测限。该传感器还表现出优异的抗干扰能力、重现性和重复性，在15天后仍能保持97.8%的初始响应值。更有趣的是，SnO₂-SA材料对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)显示出抗菌活性，并能有效清除DPPH自由基，这种双重功能使其在长期测量中既能抑制生物污损又可稳定局部氧化还原环境。这种绿色可扩展的SA模板策略为开发集电化学传感、抗菌防护和生物医学分析于一体的多功能SnO₂纳米材料开辟了新途径。