目前,随着糖尿病患者的增多,市场上对葡萄糖传感器的需求在不断增加。在酶传感器稳定性不足的情况下,葡萄糖无酶电化学传感器的发展备受关注。电极材料是影响葡萄糖无酶传感器性能的主要因素。因此,制备合成过程简单、灵敏度高、选择性和稳定性好的葡萄糖无酶传感器电极材料是研究重点。近年来,金属有机骨架化合物(MOFs)及其衍生材料在葡萄糖无酶传感方面表现出巨大的潜力。本硕士论文工作针对目前制备的MOFs材料存在导电性及在水溶液中结构稳定性不佳的问题,选用两种含镍MOFs,从调控MOFs成分及其结构优化着手,在MOFs衍生物合成方面开展了系列研究工作,获得了具有高催化活性和高导电的MOFs衍生物,为新型葡萄糖无酶传感电极材料的制备提供了实验基础和理论依据。主要研究成果如下:(1)通过油浴法合成了具有六棱柱结构的Ni2(BDC)2TED,并以其为前驱体,通过退火处理合成了镍/氧化镍纳米颗粒均匀分布在氮掺杂碳框架的MOFs衍生纳米碳(Ni/NiO/NC)复合材料。研究表明,通过控制退火温度可实现纳米复合物结构和成分的可控调节。电化学分析结果表明,退火温度为400℃时所得Ni/NiO/NC-400复合材料具有最佳的葡萄糖传感性能,灵敏度可达3.2518 mA mM-1 cm-2,线性范围为0.001 mM～3.568 mM,检出限为0.032 μM,同时具有良好的选择性、长期稳定性和重现性,在检测人血清中葡萄糖水平具有良好表现。Ni/NiO/NC-400复合材料良好的葡萄糖电化学传感性能,一方面由于其保留了前驱体的三维多孔框架结构,可以有效避免金属纳米颗粒在退火过程中发生团聚,提供更多的反应活性位点,从而增强复合材料的电化学活性;另一方面源自金属纳米颗粒与表面包裹的薄层石墨烯间的协同增效机制,有效增强了复合材料的电导率,提高其电化学性能。(2)采用溶剂热法合成了镍基沸石咪唑酯骨架材料(Ni-ZIF),然后利用化学刻蚀及热处理法,通过成分和结构优化,对导电性差的Ni-ZIF进行改性研究。一方面,将Ni-ZIF微球作为模板,通过原位刻蚀的方法制备了 MOFs衍生超薄过渡金属氢氧化物(NiCu-LDH)。通过刻蚀改性获得的多孔结构有利于快速的离子传输,表面二维层状纳米片结构可促进离子在层间的插入,缩短离子所需的传输距离,提供更大的比表面积以及更多的金属活性位点。另一方面,通过热处理将Ni-ZIF结构在碳化过程中降解为氮掺杂多孔碳和金属镍纳米颗粒(Ni@NC)。通过热处理改性制得的材料具有大比表面积和分层孔隙结构,其中通过优化热处理条件得到的Ni@NC-700-3复合材料表面有碳纳米管生成,镍纳米颗粒与碳纳米管紧密接触,有利于提高Ni@NC复合物的导电性能。电化学分析结果表明,相比Ni-ZIF材料,Ni-ZIF结构改性衍生NiCu-LDH和Ni@NC复合物均具有显著提升的葡萄糖电催化性能。本工作对Ni-ZIF结构改性的合理设计以及对所得MOFs衍生物电催化葡萄糖氧化机理的对照研究为今后金属有机骨架材料用于葡萄糖无酶传感电极提供了有力的理论依据。