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相似文献
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1.
碳纳米管修饰电极上葡萄糖氧化酶的直接电子转移   总被引:14,自引:0,他引:14       下载免费PDF全文
制备了碳纳米管修饰玻碳电极(CNT/GC), 利用吸附的方法将葡萄糖氧化酶(GOx)固定到CNT/GC电极表面, 形成GOx-CNT/GC电极.研究了GOx的直接电子转移, 实验结果表明, GOx在CNT/GC电极表面没有发生变性, 能进行有效和稳定的直接电子转移反应, 其循环伏安图上表现出一对很好的、几乎对称的氧化还原峰; 式量电位E0’几乎不随扫速(至少在10~140 mV·s−1的扫速范围内)而变化, 其平均值为−0.456±0.0008 V (vs. SCE); GOx在CNT/GC电极表面直接电子转移的速率常数为1.74±0.42 s−1, 比文献中报道的值大了数十倍; 进一步的实验结果显示, 固定在CNT/GC电极表面的GOx能保持其对葡萄糖氧化的生物电催化活性, 而且电催化活性很稳定. 文中制备碳纳米管修饰电极和固定酶的方法具有简单和易于操作等优点, 可用于获得其他生物氧化还原蛋白质和酶的直接电子转移.  相似文献   

2.
碳纳米管电极上辣根过氧化物酶的直接电化学   总被引:24,自引:3,他引:21  
蔡称心  陈静 《化学学报》2004,62(3):335-340
制备了碳纳米管修饰玻碳电极(CNT/GC).将辣根过氧化物酶(HRP)固定在CNT/GC电极表面,形成HRP-CNT/GC电极.研究了HRP的直接电子转移.实验结果表明,HRP在CNT/GC电极表面能进行有效和稳定的直接电子转移反应,其循环伏安曲线上表现出一对良好的、几乎对称的氧化还原峰;式量电位E0'几乎不随扫速(至少在20~100 mV/s的扫速范围内)而变化,其平均值为(-0.319±0.002) V (vs. SCE, pH 6.9); HRP在CNT/GC电极表面直接电子转移的速率常数为(2.07±0.56) s-1;式量电位E0'与溶液pH 的关系表明HRP的直接电化学是(1e+1H+)的电极过程.进一步的实验结果显示,固定在CNT/GC电极表面的HRP能保持其对H2O2还原的生物电催化活性,而且能快速地响应H2O2浓度的变化.本文制备碳纳米管修饰电极和固定酶的方法具有简单和易于操作等优点,可用于获得其它生物氧化还原蛋白质和酶的直接电子转移.  相似文献   

3.
吕亚芬  蔡称心 《化学学报》2006,64(24):2396-2402
将来源于Spinacia Oleracea的铁氧化还原蛋白(ferredoxin, SOFd)固定在多壁碳纳米管(CNT)表面, 紫外-可见及红外光谱表明, SOFd在CNT表面没有变性, 仍保持原来的二级空间结构. 循环伏安结果表明, SOFd在CNT表面能进行有效和稳定的直接电子转移反应, 伏安曲线上出现一对良好的、几乎对称的氧化还原峰, 式量电位E0'为(-570.4±1.5) mV (vs. SCE, 0.1 mol/L磷酸盐缓冲液), 且不随扫速和溶液pH值的变化而变化. SOFd直接电子转移的表观速率常数ks为(0.73±0.04) s-1.  相似文献   

4.
碳纳米管促进氧化还原蛋白质和酶的直接电子转移   总被引:7,自引:1,他引:6  
蔡称心  陈静 《电化学》2004,10(2):159-167
将血红蛋白(Hb)、辣根过氧化物酶(HRP)和葡萄糖氧化酶(GOx)分别固定在经碳纳米管修饰的玻碳电极(CNT/GC)上,制成Hb CNT/GC、HRP CNT/GC和GOx CNT/GC电极.Hb、HRP和GOx在CNT/GC电极表面均能发生有效和稳定的直接电子转移反应,其相应的循环伏安曲线均显示出一对几近对称的氧化还原峰;在60mV/s下,其式量电位E0'分别为-0.343V、-0.319V和-0.456V(vs.SCE,pH6.9),且不随扫速而变;以上三者在CNT/GC电极表面直接电子转移的表观速率常数ks依次为1.25±0.25、2.07±0.56和1.74±0.42s-1;根据式量电位E0'随缓冲溶液pH值的变化关系,确知在CNT/GC电极上,Hb或HRP发生的直接电化学遵从(1e+1H+)电极过程机理,而GOx发生的直接电化学反应则遵从(2e+2H+)机理.此外,固定在CNT/GC电极表面的Hb、HRP和GOx也同时表现出对各自底物的生物电催化活性.由本文制备的碳纳米管修饰电极及其固定生物蛋白质(酶)的方法具有简单、易于操作等优点,并可用于对其它生物氧化还原蛋白质和酶的直接电子转移测试.  相似文献   

5.
应用吸附法将细胞色素c(Cytoc)固定在单壁碳纳米管(SWNT)表面.红外光谱(IR)显示被固定的Cytoc能保持原有的空间结构,没有发生变性.循环伏安测试表明,Cytoc在SWNT表面能发生稳定的直接电子转移,其i~E曲线上出现一对良好的、几乎对称的氧化还原峰.式量电位E0’基本不随扫速的增加而变化(在20 mV~120 mV/s的扫速范围内,E0’平均值为0.165±0.001V).实验同时给出,吸附在SWNT表面的Cytoc仍能保持其对H2O2电化学还原的生物电催化活性.  相似文献   

6.
杜攀  石彦茂  吴萍  陆天虹  蔡称心 《分析化学》2006,34(12):1688-1692
将具有电活性的1,2-萘醌(1,2-naphthoqu inone,Nq)分子修饰到碳纳米管(CNT)表面形成Nq-CNT纳米复合体,用紫外可见(UV-V is)和红外光谱等方法对Nq-CNT进行了表征,结果表明Nq不仅能快速、有效地修饰到CNT表面,而且还能有效地改善CNT在水溶液中的分散性能。循环伏安结果显示,与GC电极相比,CNT能显著提高Nq的氧化还原峰电流,其伏安曲线上表现出一对几乎对称的氧化还原峰,式量电位E0′几乎不随扫速而变化。进一步的实验结果表明,Nq和CNT对β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)的电化学氧化具有协同催化作用,与CNT或Nq相比,Nq-CNT具有较高的电催化活性,能使其氧化过电位降低超过510 mV。本研究对碳纳米管功能化方法具有简单、电极制作容易以及催化效率高等优点。  相似文献   

7.
铁氰化钆修饰电极的固态电化学及电催化性能   总被引:2,自引:0,他引:2  
石彦茂  吴萍  杜攀  蔡称心 《物理化学学报》2006,22(10):1227-1232
制备了一种新的稀土铁氰化物——铁氰化钆(GdHCF), 并对其进行了表征. 元素分析、EDX和TGA结果表明, GdHCF的计量式为NaGdFe(CN)6•12H2O(在NaCl溶液中制备), 红外光谱结果显示GdHCF晶体中有两种形式的水分子存在, 一种是靠氢键结合的填隙水分子(5个), 一种是与Gd配位的配位水分子(7个);XPS结果表明GdHCF中铁为+2价, 钆为+3价. 将GdHCF固定到石墨(SG)电极上(GdHCF/SG), 研究了它的固态电化学性能, 其循环伏安曲线上表现出一对良好且稳定的氧化还原峰, 式量电位E0′几乎不随扫速而变化(在10~300 mV•s−1范围内, E0′平均值为(197±3) mV);并且E0′与支持电解质中阳离子(Na+)活度的对数(lgaNa+)之间呈线性关系, 斜率为54.1 mV, 这一特性关系可用于测定NaCl溶液中Na+的活度. 进一步研究的结果表明, GdHCF对神经递质多巴胺(DA)和抗坏血酸(AA)的电化学氧化均具有催化作用, 催化电流随DA(或AA)浓度的增加而增加.  相似文献   

8.
采用超声辅助沉淀法合成羟基磷灰石纳米晶体,制作了以纳米羟基磷灰石(HAp)修饰的热解石墨电极(EPG)。并研究了血红蛋白在该修饰电极上的直接电化学行为。在pH6.9的磷酸盐(PBS)缓冲溶液中,得到一对可逆的血红蛋白辅基血红素Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对的循环伏安氧化还原特征峰,式量电位E0p′=-0.356V(vs.SCE,pH6.9),几乎不随扫速的改变而变化,电子转移数为1.041,近似一个辅基发生一个电子转移。Hb在HAp/EPG电极表面直接电子转移的速率常数为0.6074。在该纳米HAp微环境中,Hb与EPG电极之间的电子传递得到极大促进,并显示了较好的稳定性。式量电势pH3.6~9.0范围内与溶液的pH成线性关系,直线斜率为-56.0mV/pH,说明Hb的电子传递过程伴随质子的转移。探讨了Hb-HAp修饰电极对H2O2的电催经性质,为制作生物传感器打下基础。  相似文献   

9.
利用循环伏安法(CV)、充放电测试和恒电位间隙滴定技术(PITT)研究了LiFePO4在饱和LiNO3溶液中的电极过程动力学. 研究结果表明, LiFePO4在饱和LiNO3溶液中具有良好的电化学可逆性, 其首次放电比容量达116.2 mAh•g−1, 首次充放电效率达92%. CV法估算出氧化峰和还原峰处锂离子在LiFePO4中的扩散系数分别为4.3×10−11和3.8×10−11 cm2•s−1. 采用PITT测定出锂离子在LiFePO4中的扩散系数随电位的变化规律, 其在充电平台附近达到最小值5.5×10−11 cm2•s−1.  相似文献   

10.
乙醇在Pt/nanoTiO2-CNT复合催化剂上的电催化氧化   总被引:10,自引:0,他引:10  
通过前驱体Ti(OEt)4直接水解和电化学扫描电沉积法制备在Ti基体上的纳米TiO2-碳纳米管复合膜载Pt(Pt/nanoTiO2-CNT)复合催化剂. 透射电镜 (TEM) 和X射线衍射 (XRD) 结果表明, 锐钛矿型纳米TiO2粒子和Pt纳米粒子(粒径均为5~10 nm)均匀地分散在碳纳米管表面. 通过循环伏安和计时电流法研究表明, Pt/nanoTiO2-CNT 复合催化剂(Pt载量为0.32 mg•cm−2) 具有高达51.8 m2•g−1的电化学活性比表面积, 常温常压下对乙醇的电化学氧化具有高催化活性和稳定性, 乙醇氧化峰电位分别为0.59、0.96和0.24 V, 氧化峰电流密度分别达到−115、−113和−75 mA•cm−2. 复合催化剂对乙醇电氧化的高催化活性可归因于nanoTiO2、CNT和Pt纳米粒子的协同催化作用.  相似文献   

11.
The direct electrochemistry of redox enzymes (or proteins) has received more and more attention[1—9]. These studies developed an electrochemical basis for the investigation of enzyme structure, mechanisms of redox transformations of enzyme molecules and metabolic processes involving redox transformations. From these studies, one can also find potential appli-cations of enzymes in biotechnology. For example, if an enzyme immobilized on electrode surface is ca-pable of the direct electron tra…  相似文献   

12.
用琼脂糖将肌红蛋白(Mb)固定到玻碳电极(GC)表面,制备了Mb-琼脂糖膜修饰电极。包埋在琼脂糖膜中的Mb在缓冲溶液和乙醇混合溶液中与电极直接传递电子,得到一对对称的Mb辅基血红素Fe(III)/Fe(II)电对的可逆氧化还原峰。其式电势随缓冲溶液pH值增加而负移,且呈线性关系,这说明Mb的电子传递过程伴随有质子的转移。在缓冲溶液和乙醇混合溶液中,固定化肌红蛋白表现出类似细胞色素P450的催化活性,能快速催化还原氯乙烷(六氯乙烷、五氯乙烷、四氯乙烷)脱氯,Mb-琼脂糖膜修饰电极具有较好的稳定性和重现性,可用于这些物质的定量检测。  相似文献   

13.
HRP在大孔笼状介孔分子筛FDU-12上的固定及直接电化学   总被引:2,自引:0,他引:2  
用吸附的方法将辣根过氧化物酶(HRP)固定到三维笼状介孔分子筛FDU-12中, 傅立叶变换红外光谱(FTIR)和电化学交流阻抗谱结果表明, 固定后的HRP没有变性, 并表现出良好的直接电化学性质, 其式量电位(E0')为-0.325 V, 在40-300 mV·s-1范围内, 它不随扫描速率变化而变化. 电化学反应速率常数(ks)为1.200 s-1. 固定后的HRP对H2O2有稳定的电催化活性, 该固定酶的方法具有简单、易操作和电极稳定性良好等优点, 可用于获得其他酶或氧化还原蛋白质的直接电子转移以及第三代生物传感器电极的制备.  相似文献   

14.
Direct electrochemistry of hemoglobin (Hb) on natural nano-structural attapulgite clay film-modified glassy carbon (GC) electrode was investigated. The interaction between Hb and attapulgite was examined using UV-vis, FTIR spectroscopy, and electrochemical methods. The immobilized Hb displayed a couple of well-defined and quasi-reversible redox peaks with the formal potential (E(0')) of about -0.366 V (versus SCE) in 0.1 M phosphate buffer solution of pH 7.0. The current was linearly dependent on the scan rate, indicating that the direct electrochemistry of Hb in that case was a surface-controlled electrode process. The formal potential changed linearly from pH 5.0 to 9.0 with a slope value of -48.2 mV/pH, which suggested that a proton transfer was accompanied with each electron transfer in the electrochemical reaction. The immobilized Hb exhibited excellent electrocatalytic activity for the reduction of hydrogen peroxide without the aid of an electron mediator. The electrocatalytic response showed a linear dependence on the H(2)O(2) concentration ranging from 5.4 x 10(-6) to 4.0 x 10(-4) M with the detection of 2.4 x 10(-6) M at a signal-to-noise ratio of 3. The apparent Michaelis-Menten constant K(M)(app) for the H(2)O(2) sensor was estimated to be 490 microM, showing a high affinity.  相似文献   

15.
将血红蛋白固定在用室温离子液体和魔芋葡甘聚糖(KGM)水凝胶修饰的玻碳电极上,其循环伏安扫描显示一对可逆的氧化还原电流峰,克式量电位(-0.38V,vs.SCE)随溶液pH值的增大而负移,呈良好的线性关系,斜率为51 mV/pH,表明在离子液体和KGM共同修饰的电极上包埋在魔芋葡甘聚糖水凝胶中的血红蛋白发生了直接可逆的电子传递反应,并伴随有一质子的迁移过程.此外,还考察了该血红蛋白修饰电极对O2还原反应的电催化性能.  相似文献   

16.
The direct electron transfer of glucose oxidase (GOD) was achieved based on the immobilization of GOD/colloidal gold nanoparticles on a glassy carbon electrode by a Nafion film. The immobilized GOD displayed a pair of well-defined and nearly reversible redox peaks with a formal potential (Eo ') of -0.434 V in 0.1 M pH 7.0 phosphate buffer solution and the response showed a surface-controlled electrode process. The dependence of Eo ' on solution pH indicated that the direct electron transfer reaction of GOD was a two-electron-transfer coupled with a two-proton-transfer reaction process. The experimental results also demonstrated that the immobilized GOD retained its electrocatalytic activity for the oxidation of glucose. So the resulting modified electrode can be used as a biosensor for detecting glucose.  相似文献   

17.
In recent years the direct electron transfer of redox protein on electrode surface has attracted great attentions1. Different kind of modified electrode and various supporting films for immobilization of proteins had been proposed. But most of them are ba…  相似文献   

18.
The electron tunneling of the protein-polypeptide interactions was observed in the study of direct electron transfer of the myoglobin (Mb) on the electrode surface. The Mb was selected as a redox active protein and gelatine was selected to couple with Mb to form an electron tunneling. The electrochemical results indicated the presence of the electron tunneling and the direct electron transfer. The circular dichroism spectra suggested that the beta-sheet chain of gelatine could interact with alpha-helical chain to form an electron tunneling to promote the protein direct electrochemistry. The SDS-PAGE results proved that the electron tunneling between Mb and gelatine was noncovalent hydrogen bonds. The immobilized Mb showed a couple of quasi-reversible redox peaks with a formal potential of -0.37V (vs SCE) in 0.1 M pH 7.0 PBS. The modified electrodes displayed a rapid amperometric response to the reduction of oxygen, H2O2, and nitrite.  相似文献   

19.
Direct electrochemistry and electrocatalysis of myoglobin(Mb) were studied with Mb immobilized on dodecyltrimethylammonium bromide(DTAB) film modified carbon ceramic(CC) electrode.Cyclic voltammetry showed a pair of well-defined and nearly reversible redox peaks of Mb(Fe/Fe) at about—0.3 V vs.SCE(pH = 6.98).The currents of the redox peak were linear to scan rate,and rate constant(Ks) was estimated to be 3.03 s-1.The formal potential(E°’) of Mb in the DTAB/CC electrodes shifted linearly with pH with a slope of -36.44 mV/pH,implying that the electron transfer between DTAB and CC electrodes is accompanied by proton transportation.The immobilized Mb exhibited excellent electrocatalytic response to the reduction of hydrogen peroxide(H2O2).  相似文献   

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