功能納米材料-血紅素對酪氨酸和大腸桿菌作用的研究.pdf

1、當(dāng)今，食品及飲水中潛在的致病菌依然威脅著人類的生命安全，毫無疑問，開發(fā)能夠持續(xù)、快速、有效地檢測和殺滅致病菌的手段和方法勢在必行。而化學(xué)修飾電極以其廉價、高效、靈敏度高、綠色環(huán)保等優(yōu)點，較好地迎合了現(xiàn)階段致病菌殺滅任務(wù)的要求，受到了廣泛的關(guān)注；納米金比色法傳感器以其簡易性和多用性已引起人們廣泛關(guān)注，發(fā)展歷程雖只有短短十幾年，其在致病菌檢測領(lǐng)域必將有巨大潛力。
　　 本文研究了功能材料對生物分子的作用及其在致病菌檢測和殺滅中的應(yīng)用

2、，主要分為以下三個方面：
　　 （1）通過固定血紅素(hemin)到聚酰胺胺/多壁碳納米管(PAMAM/MWCNT)復(fù)合膜修飾的玻碳電極(GCE)上，制備了一個電流型酪氨酸傳感器。以電化學(xué)阻抗、循環(huán)伏安及紫外可見吸收光譜研究了固定在電極上血紅素的可能狀態(tài)和電化學(xué)活性。在Hemin/PAMAM/MWCNT膜中，MWCNT顯示出其本質(zhì)的電導(dǎo)活性，提高了電子傳遞效率；PAMAM 有力地增加了血紅素在電極表面的濃度。因此，這一復(fù)合膜對酪

3、氨酸具有較高的電催化氧化活性。在pH為7.0的磷酸鹽緩沖溶液(PBS)中，該電極對濃度在0.1到28.8 μM的酪氨酸有很好的線性響應(yīng)，其靈敏度達(dá)到0.31 μA μM-1 cm-2。這一結(jié)果應(yīng)歸功于電化學(xué)生成的高活性氧鐵卟啉(O=FeIV-P)對酪氨酸的高效催化氧化作用。同時，還探討了修飾電極對酪氨酸的催化氧化機(jī)理。
　　 （2）研究了血紅素/石墨氈(hemin/graphite felt，GF)復(fù)合電極進(jìn)行電化學(xué)滅菌的效果。

4、通過化學(xué)鍵合手段將血紅素分子固定到氨基化的石墨氈表面，以此為電極，研究了其電化學(xué)動力學(xué)參數(shù)。該電極對氧氣還原有很好的催化活性。當(dāng)以該電極作為工作電極，施加一定電壓后可用于氧氣的催化還原并生成具有高滅菌活性的活性含氧基團(tuán)(ROS，如H2O2 及·OH等)。ROS可導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞膜損傷，直至死亡。在優(yōu)化的條件下，其滅菌率在60 min時可達(dá)到99.9％。因此，這一復(fù)合材料電極有望在低電壓下(-0.6 V vs.SCE)實現(xiàn)飲用水的高效滅菌，且