基于離子液體復(fù)合界面的氧化還原蛋白質(zhì)電化學(xué)傳感器的研究.pdf

1、蛋白質(zhì)是生命活動中一類重要的生物大分子,研究氧化還原蛋白質(zhì)和酶在電極上的直接電化學(xué)行為,對于了解蛋白質(zhì)的電子傳遞機制以及開發(fā)新型的無媒介體電化學(xué)生物傳感器具有重要的意義。離子液體(IL)是由小的無機陰離子和大的有機陽離子構(gòu)成,具有高的離子導(dǎo)電性和電化學(xué)穩(wěn)定性而被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)和電分析領(lǐng)域,它既可以作為溶劑和支持電解質(zhì),又可以作為粘合劑和固定材料用于制備修飾電極。納米材料的高比表面積、高導(dǎo)電性使之成為應(yīng)用于傳感器方面最有前途的材料。本論

2、文以離子液體和納米材料作為修飾劑,制備了三種不同的血紅素蛋白質(zhì)修飾電極,并研究了血紅素蛋白質(zhì)的直接電化學(xué)行為。論文主要包括以下內(nèi)容:
　　 1.構(gòu)建了一種基于新型復(fù)合材料Nation-四氧化三鈷(Co3O4)納米粒子-金(Au)納米粒子-肌紅蛋白(Mb)的電化學(xué)生物傳感器,將離子液體正己基吡啶六氟磷酸鹽(HPPF6)代替部分石蠟作為粘合劑和修飾劑與石墨粉一起混合制得相應(yīng)的基底電極。紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)和傅立葉變換紅

3、外光譜(FT-IR)表明Mb在復(fù)合膜保持其天然結(jié)構(gòu)。循環(huán)伏安法出現(xiàn)一對良好的氧化還原峰,表明了Mb的直接電子轉(zhuǎn)移過程的實現(xiàn),這歸因于納米材料的協(xié)同效應(yīng),加快了電子傳遞速率。復(fù)合材料修飾電極對三氯乙酸具有良好電催化還原能力,具有良好的穩(wěn)定性和重復(fù)性。
　　 2.構(gòu)建了一種基于石墨烯(OR/)-1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(EMIMBF4)-殼聚糖(CTS)-肌紅蛋白(Mb)的新型電化學(xué)傳感器。以離子液體正己基吡啶六氟磷酸鹽(H

4、PPF6)修飾碳糊電極為基底電極,然后將CTS、Mb、EMIMBF4和OR按照一定比例混合后滴涂于電極表面,制得一種新型的修飾電極CTS-Mb-GR-IL/CILE。紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)和傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)表明Mb在復(fù)合膜保持其天然結(jié)構(gòu)。由于復(fù)合材料中GR的高比表面積和導(dǎo)電性、IL的離子導(dǎo)電性、GR-IL的相互作用以及CTS的生物相容性,極大的促進了復(fù)合膜中Mb的直接電子轉(zhuǎn)移速率,循環(huán)伏安法出現(xiàn)一對良好的氧化

5、還原峰。CTS-GR-IL-Mb/CILE對三氯乙酸(TCA)表現(xiàn)出良好的電催化還原行為,計算了相應(yīng)的表觀米氏常數(shù)(Kmapp)。
　　 3.以離子液體正丁基吡啶六氟磷酸鹽(BPPF6)為粘合劑制備了離子液體修飾碳糊電極(CILE),將Nation、IL、石墨烯(GR)和納米碳酸鈣(Nano-CaCO3)復(fù)合物修飾于電極表面制得了Nafion/Hb-CaCO3-GR-IL/CILE。用電化學(xué)方法、紫外-可見光譜、傅里葉紅外變換光