應(yīng)用于生物燃料電池的酶催化乙醇陽極的研究.pdf

1、乙醇脫氫酶(ADH)是以煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD(H))為輔酶的一種氧化還原酶，它將乙醇催化轉(zhuǎn)化成乙醛，同時(shí)將NAD<'+>還原成NADH，NADH再在電極上氧化而產(chǎn)生電流，但其氧化過電位大且副產(chǎn)物易污染電極。為設(shè)計(jì)應(yīng)用于生物傳感器與生物燃料電池的乙醇脫氫酶陽極，必須探索提高NADH催化氧化電流以及電極穩(wěn)定性的優(yōu)化條件。 聚苯胺被用于酶的固定，但它在中性緩沖液中易喪失電化學(xué)活性。實(shí)驗(yàn)中摻入15％的聚丙烯酸，得到的PAn-PA

2、A膜在磷酸氫二鈉一檸檬酸中性緩沖液中具有良好的電化學(xué)活性及穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)中采用電化學(xué)摻雜法即將聚苯胺一聚丙烯酸復(fù)合膜先在-0.4V下還原，然后在含乙醇脫氫酶的緩沖溶液中于0.4V下氧化，利用陰陽離子間的作用將乙醇脫氫酶固定到復(fù)合膜上，用循環(huán)伏安、交流阻抗、掃描電鏡和紅外光譜對(duì)固定乙醇脫氫酶前后膜的性能進(jìn)行表征，結(jié)果表明固定效果良好。酶修飾電極對(duì)乙醇溶液具有一定的電化學(xué)響應(yīng)，從而證實(shí)了聚苯胺膜既可作為酶的固定材料，又可作為以NAD<'+>為

3、輔酶的酶燃料電池的媒介體。 為了提高酶修飾電極對(duì)乙醇的響應(yīng)電流，用碳?xì)肿鳛槊腹潭ǖ幕|(zhì)材料。苯胺在碳?xì)蛛姌O上的聚合研究發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)摻雜的聚苯胺修飾碳?xì)蛛姌O，在中性Tris-HCI緩沖液中具有良好的電化學(xué)活性。研究了緩沖液、酶濃度以及NAD<'+>的濃度對(duì)催化電流的影響。酶修飾碳?xì)蛛姌O在0.3V左右對(duì)乙醇的氧化具有催化作用，且催化電流遠(yuǎn)大于鉑電極。與鉑電極相比，碳?xì)蛛姌O的R<,ct1>、R<,ct2>都大幅度減小，說明碳?xì)蛛姌O有利于