幾種血紅蛋白修飾電極的制備與電化學(xué)行為研究.pdf

1、血紅蛋白(Hemoglobin，Hb)是一種血紅素蛋白質(zhì)，是研究氧化還原蛋白質(zhì)直接電子傳遞的理想分子。由于氧化還原蛋白質(zhì)與裸電極很難發(fā)生直接電子傳遞，不同類型的膜修飾電極可以加快電子傳遞速率。最近幾年，納米粒子由于其獨(dú)特的物理化學(xué)性能而被廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)膜修飾電極。室溫離子液體由于具有以下特殊性質(zhì)，如高的導(dǎo)電性、良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性、寬的電化學(xué)窗口和良好的生物相容性而受到電化學(xué)工作者的青睞。本論文結(jié)合室溫離子液體和納米材料的特性制備了幾

2、種血紅蛋白修飾電極，并研究了血紅蛋白的電化學(xué)和電催化行為。論文主要包括以下內(nèi)容： 1．開展了Hb在離子液體修飾碳糊電極(CILE)上的直接電化學(xué)行為研究。通過將碳粉與室溫離子液體1—丁基-3—甲基咪唑六氟磷酸鹽(BMIMPF6)均勻混合制備了離子液體修飾碳糊電極(CILE)。以上述CILE為基底電極，以殼聚糖(CTS)、Nafion、納米ZnO、多壁碳納米管(MWCNT)等為成膜材料，采用層層涂布法制備了不同類型的Hb修飾電極如

3、Nafion/nano—ZnO/Hb/CILE、CTS/Hb/MWCNT/CILE。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外可見吸收光譜、傅立葉變換紅外光譜和電化學(xué)法對(duì)修飾電極的性質(zhì)進(jìn)行了研究和表征。考察了Hb在不同修飾膜電極上的直接電化學(xué)和電催化行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Hb在不同的修飾膜內(nèi)基本保持了其生物活性，循環(huán)伏安掃描出現(xiàn)一對(duì)準(zhǔn)可逆的氧化還原峰，對(duì)Hb的直接電化學(xué)行為進(jìn)行了研究，求解了相關(guān)的電化學(xué)參數(shù)。進(jìn)一步研究了該修飾電極對(duì)三氯乙酸(TC

4、A)的電催化性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所制備的Hb修飾電極表現(xiàn)出良好的電催化性能。 2．開展了Hb在離子液體1—乙基-3—甲基咪唑—四氟硼酸鹽(EMIMBF4)、MWCNT修飾的碳糊混合電極中的直接電化學(xué)行為研究。將血紅蛋白、EMIMBF4、MWCNT以及石墨粉均勻混合，并在表面涂布Nafion得到血紅蛋白—碳糊修飾電極(Nafion/Hb—CPE)、血紅蛋白—離子液體—碳糊修飾電極(Nafion/Hb—IL—CPE)、血紅蛋白—碳納米