【摘要】： 一、血紅蛋白-殼聚糖/納米碳酸鈣仿生膜的直接電化學(xué)和電催化 通過基于生物聚合物殼聚糖和無機(jī)納米材料碳酸鈣的復(fù)合體系固定血紅蛋白,制備了血紅蛋白-殼聚糖/納米碳酸鈣仿生膜,實(shí)現(xiàn)了血紅蛋白與玻碳電極間的直接電子傳遞過程。將血紅蛋白-殼聚糖/納米碳酸鈣修飾的玻碳電極置于pH 7.0的PBS緩沖溶液中,掃描速率為150mVs-1時(shí),循環(huán)伏安掃描在-0.8～0.2V范圍內(nèi)有一對穩(wěn)定的、準(zhǔn)可逆的血紅蛋白輔基血紅素Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)電對的氧化還原峰,峰位置大約在-0.375V(vs.SCE)左右。 固定在殼聚糖/納米碳酸鈣復(fù)合物中的血紅蛋白的直接電化學(xué)反應(yīng)是一個(gè)表面控制的、非理想薄層電子傳遞過程,并在一個(gè)電子傳遞的同時(shí)伴隨著一個(gè)質(zhì)子傳遞。它的電子傳遞速率常數(shù)大約是1.8s-1。血紅蛋白-殼聚糖/納米碳酸鈣修飾的玻碳電極具有較高的熱穩(wěn)定性,在60℃仍保持良好的電催化特性。固定化血紅蛋白的表觀米氏常數(shù)KaMp p為7.5×10-4 M,這說明血紅蛋白對過氧化氫具有較高的電催化活性。紅外、紫外等結(jié)果說明血紅蛋白和生物-納米復(fù)合物之間存在弱的相互作用力,且血紅蛋白在仿生膜中保持了它原有的結(jié)構(gòu)。 二、聚丙烯腈固定化血紅蛋白的直接電化學(xué)行為 將血紅蛋白固載在多孔聚丙烯腈膜中,形成了一種新型的仿生膜。在pH 7.0的PBS緩沖溶液中,聚丙烯腈-血紅蛋白仿生膜的的循環(huán)伏安掃描范圍內(nèi)有一對較好的氧化還原峰,這對峰產(chǎn)生于血紅蛋白輔基血紅素Fe(III)/Fe(II)電對的氧化還原。血紅蛋白中Fe(III)/Fe(II)的標(biāo)準(zhǔn)峰電位Eo’隨pH(5.0~9.0)的增加而呈線性下降,直線斜率為54 mVpH-1,這說明電化學(xué)反應(yīng)是電子傳遞伴隨質(zhì)子轉(zhuǎn)移的過程。在聚丙烯腈膜中血紅蛋白的吸收峰位置跟它原來的位置相似,這說明在仿生膜中血紅蛋白保持了它原有的高級結(jié)構(gòu)。聚丙烯腈固定化血紅蛋白具有生物催化功能,可以實(shí)現(xiàn)過氧化氫的電催化;過氧化氫濃度在8.3×10-6到5×10-4 M范圍內(nèi),電催化響應(yīng)與濃度呈線性關(guān)系;當(dāng)信噪比為3時(shí),檢測下限為8.3×10-6 M。 三、基于原位電化學(xué)聚合法制備的仿生膜 采用原位電化學(xué)聚合法制備了一種新型的仿生膜。將含有葡萄糖氧化酶的苯胺原位電化學(xué)聚合在聚丙烯腈-co-聚丙烯酸(PANAA)多孔膜修飾的鉑電極上,形成可檢測葡萄糖的仿生膜電極。掃描電鏡的結(jié)果顯示了葡萄糖氧化酶被成功地固定到了聚苯胺/聚丙烯腈-丙烯酸復(fù)合膜中。用這種方法制備的葡萄糖傳感器,與電化學(xué)吸附法制備的葡萄糖傳感器相比,顯示了更好的選擇性和操作穩(wěn)定性。對膜制作的參數(shù)以及外加電位、溶液pH值、溫度對仿生膜性能的影響作了詳細(xì)的研究。
[Abstract]:First, hemoglobin-chitosan / nano-Caco _ 3 bionic membrane was directly electrochemically and electrocatalytically immobilized hemoglobin through a composite system based on biopolymer chitosan and inorganic nano-Caco _ 3. The bionic membrane of hemoglobin-chitosan / nano-calcium carbonate was prepared and the direct electron transfer between hemoglobin and glassy carbon electrode was realized. The hemoglobin-chitosan / nano-Caco _ 3 modified glassy carbon electrode was placed in PBS buffer solution of pH 7.0.The scanning rate was 150mVs ~ (- 1) and the cyclic voltammetry scan was in the range of-0.8 ~ 0.2V. The redox peak of the quasi-reversible heme Fe (鈪，

本文編號：2431775