大黄酸修饰电极对细胞色素C的催化还原

研究了大黄酸修饰电极的性质及对细胞色素C的催化还原，并研究了其电极应用机理。     

细胞色素C在离子液体修饰电极上的电化学行为

分别合成了疏水和亲水性咪唑类离子液体,并制备了相应的两种离子液体修饰的玻碳电极。循环伏安法测量结果显示,细胞色素C在离子液体修饰的玻碳电极上的电子传递过程为一扩散控制的准可逆反应,表明咪唑类离子液体也可用作细胞色素C电子传递的有效促进剂。电化学交流阻抗谱的测量结果得到了与循环伏安相同的结论。     

细胞色素C在单糖修饰金电极上的直接电化学

Hill等发现在4,4′-联吡啶存在时,细胞色素C在金电极上能进行准可逆的电化学反应。在研究细胞色素C的直接电化学过程中,人们又发现一些生物小分子如氨基酸、嘌呤等对细胞色素C的电化学反应有促进作用,但迄今未见有关糖类分子对细胞色素C电化学反应促进作用研究的报道。本文研究了5种单糖对细胞色素C电化学反应的促进作用。     

修饰微带金电极上细胞色素C电极过程的热力学研究

研究了细胞色素Ｃ（Ｃｙｔ．Ｃ）在一种新的电子转移促进剂４，６－二甲基－２－巯基嘧啶修饰微带金电极（ＤＭＭＰ／Ａｕ）上的氧化还原热力学；求得Ｃｙｔ．Ｃ在ＤＭＭＰ／Ａｕ电极上反应的标准电极电位Ｅ＾ｏ，熵变△Ｓ＾ｏ，焓变△ＩＩ＾ｏ及Ｇｉｂｂｓ自由能的改变△Ｇ１０值分别为：０．２７２Ｖ（ｕｓ．ＮＨＥ），－１２３．７Ｊ．ｍｏｌ＾－＾１，－６３．１ｋＪ．ｍｏｌ．ｍｏｌ＾－＾１和－２６．２ｋＪ．ｍｏｌ＾－＾１（     

细胞色素C在糖及醇修饰金电极上的直接电化学

细胞色素C在生物体内能进行可逆的氧化还原反应，但它知不能直接在金属电极上进行可逆的电化学反应．因此在早期细胞色素（：的电化学研究中，人们往往借助干一类称为媒介体山的分子，这给细胞色素C的电化学反应研究带来很大的不便．IO77年，hill等人间发现在4／一联毗陡存在下     

细胞色素C在聚乙烯氧化物修饰的金电极上的直接电化学反应

本文报道了细胞色素Ｃ在聚乙烯氧化物修饰的金电极上的直接电化学行为，发现ＰＥＯ是细胞色素Ｃ电化学反应的促进剂，ＰＥＯ修饰膜的形态对细胞色素Ｃ电化学反应的可逆性有较大的影响。     

脂质体对细胞色素C结构的稳定作用

采用同步荧光光谱考察细胞色素C(CytC)在脂质体环境中分子内基团微环境的变化,推测分子的空间构象。结果表明:CytC结合到脂质体上引起分子内基团重新组装和排布,氨基酸残基所处的微环境发生明显变化,体现在荧光光谱上,酪氨酸和色氨酸的光活性增强,色氨酸在水溶液中的分子内电荷转移得到抑制,此过程不涉及化学键的断裂。在脂质体环境中,尿素引起的CytC解聚变性效应得到明显抑制,脂质体与尿素在促进CytC分子内氨基酸残基发光上有协同效应。     

细胞色素C在吡啶,聚吡啶修饰的金电极上的直接电化学

研究了细胞色素Ｃ在吡啶修饰的金电极上的电化学反应，结果表明，只具有一个功能团的吡啶分子和它的聚合物对细胞色素Ｃ电化学反应也有促进作用，讨论了影响促进剂促进作用的主要因素。     

细胞色素C在吡啶、聚吡啶修饰的金电极上的直接电化学

研究了细胞色素C在吡啶修饰的金电极上的电化学反应,结果表明,只具有一个功能团的吡啶分子和它的聚合物对细胞色素C电化学反应也有促进作用,讨论了影响促进剂促进作用的主要因素。     

细胞色素C与NO的反应机制

细胞色素C(Cytochrome C,Cyt C)与NO(由NO供体药物proliNONOate提供)之间的反应已在电化学和医疗方面受到重视,而直接与NO气体作用尚未得到关注;且前者主要是从Q带进行分析的,Soret带未提及。本文采用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、电子顺磁共振(EPR)光谱、紫外可见时间过程光谱以及同步荧光光谱等方法同时分析了其Soret带与Q带的变化,探讨了不同价态的Cyt C与NO气体结合及解离反应的过程。结果表明:Cyt C与NO相互作用时,无论是高铁细胞色素C(ferric cytochrome C,Fe(Ⅲ)-Cyt C)还是亚铁细胞色素C(ferrous cytochrome C,Fe(Ⅱ)-Cyt C),反应产物都是细胞色素C配合物(Cyt C-NO);Fe(Ⅱ)-Cyt C先被NO氧化生成Fe(Ⅲ)-Cyt C,之后再与NO结合生成Cyt C-NO,Fe(Ⅲ)-Cyt C则直接与NO结合生成Cyt C-NO。Cyt C-NO是一种不稳定的配合物,当通入少量NO时Cyt C-NO很快解离生成Fe(Ⅲ)-Cyt C,其解离速率为(0.005 07±0.001) s^-1,是与供体药物结合所形成配合物解离速率的十分之一;NO过量时,生成的Cyt C-NO不会再发生解离。对实验结果分析,得出Cyt C与NO配位反应机制为溶液中的NO进入Heme腔内,Fe-S断裂,Fe-N间形成新的配位键,NO气体可以直接与Cyt C反应,生成的配合物比供体药物稳定,同时Soret带具有明显变化。这对于利用NO来缓解细胞内的氧化压以及利用NO检测细胞内呼吸类酶的变化,进而检测细胞凋亡具有重要意义。     

催化层位置对气体扩散电极性能的影响

以锌空气电池气体扩散电极为研究对象,采用分层添加催化剂的方式研究了改变催化层位置对气体扩散电极放电性能的影响.将气体扩散电极以集流体为中心分为两面:面向空气侧的A面与面向电解液侧的B面.根据催化剂添加位置的不同,制作四类电极:AB两面都添加催化剂、AB两面都不添加催化剂、只在A面添加催化剂、只在B面添加催化剂.在同等条件下对比并分析四类电极的放电效果.实验证明.当催化层位于气体扩散电极的空气侧(A面)时,整个电池的浓差极化与欧姆极化都会增大,而只在气体扩散电极靠近电解液侧(B面)添加催化剂时电极放电性能相对较好.     

Au Nanowires-MWCNTs修饰电极对葡萄糖的催化氧化

通过油胺(Oleylamine)还原法制备了金纳米线(Au nanowires),将其与酸化处理的多壁碳纳米管(MWCNTs)通过层层组装制备了Au nanowires-MWCNTs复合结构修饰的玻碳电极(Au nanowires-MWCNTs/GCE).电化学研究结果表明,与单纯Au nanowires或MWCNTs修饰电极相比,Au nanowires-MWCNTs/GCE对葡萄糖表现出更优良的电催化性能.以Au nanowires-MWCNTs/GCE为阳极,电沉积Pt膜电极(Pt/GCE)为阴极,构建了葡萄糖/O2燃料电池.测试结果表明,构建的燃料电池的开路电位(OCP)为0.57 V,在0.44 V下最大功率密度(Pmax)为0.28 m W/cm2.     

细胞色素c在咔唑修饰的金电极上的直接电化学

在生物体内,细胞色素c是一种电子载体,它能进行可逆的氧化还原反应,但在金属电极上的电化学反应却不可逆。1977年,Hill研究组发现,在4,4′-联吡啶存在时,细胞色素c在金电极上能进行准可逆的电化学反应。4,4′-联吡啶在细胞色素c电化学反应的过程中不起氧化还原反应而被称为促进剂。Hill等对50多种有机化合物的促进作用进行评价后提出,能加速细胞色素c电化学反应速率的促进剂分子至少应具有两个功能团。表面增强拉曼光     

细胞色素C551在ITO电极上的直接电化学

在不加任何电子转移促进剂的条件下,用循环伏安法(CV)和微分脉冲伏安法(DPV)观察到细胞色素C551在ITO导电玻璃上的直接电化学行为.结果显示电极反应过程为准可逆性质,计算得到细胞色素C551的扩散系数、式电位和异相电子转移标准速率常数,并对其在ITO导电玻璃电极上的电子转移机制进行了初步分析.     

细胞色素c在纳米氧化铝模板修饰电极上的直接电化学

细胞色素c(Cytochrome c,Cyt c)是生物体中最常见的氧化一还原蛋白质,研究其在电极上的直接电化学,对于理解和认识生命体内的电子转移机制具有重要意义。Cytc与裸固体电极表面的直接接触通常会使其失去生物活性,因此,Cytc的电化学研究常借助于媒介体以实现其与电极之间的电子转移。纳米金属氧化物模板的表面积大且化学和光化学性质稳定,被广泛应用于太阳能电池和金属沉积等领域,本文研究氧化铝(AAO)模板对4,4’-二硫二吡啶存在下Cytc直接电化学促进作用。     

细胞色素c在硒代胱氨酸修饰电极上的直接电化学

采用电化学和接触角实验方法研究了硒代胱氨酸自组装膜修饰金电极(SeCys SAMs/Au)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)-硒代胱氨酸自组装复合膜修饰金电极(CTAB-SeCys SAMs/Au)的特性. 探讨了细胞色素c(Cyt c)在SeCys SAMs/Au电极和CTAB-SeCys SAMs/Au电极上的电化学行为. 实验证明SeCys可促进Cyt c在电极上的氧化还原反应, 加入CTAB后其与SeCys之间的协同作用可在Cyt c与电极之间形成一个开放的通道, 促进作用更加明显, 且在一定浓度范围内, 随CTAB浓度(1×10^-5-1×10^-4 mol·L^-1)的增大, Cyt c在CTAB-SeCys SAMs/Au电极上的氧化还原电流增大, 在接近临界胶束浓度处出现极大值. 在CTAB-SeCys SAMs/Au电极上Cyt c产生一对氧化还原峰, 其峰电位分别为0.305和0.235 V, 其电化学过程受扩散控制. 光谱实验证实SeCys对Cyt c电化学过程的促进作用是由于SeCys与Cyt c中赖氨酸残基的结合.     

PAFC空气电极催化层相界面结构分析

提出一个考虑了催化层中电压不均匀分布,可以在任意气体压力p、输出电流密度I工作条件下,表征PAFC空气电极行为的数学模型.发现表征“气/液”相界面比表面的参数AB与I在不同的p下呈不同的线性关系.其中在较低的压力下AB对I有较深的依赖关系,而在较高的压力p下,AB趋向与I无关.表征“液/固”界面的参数AI在不同p、I下基本保持不变.利用所构建的数学模型对PAFC空气电极中催化反应层内O2电化学还原速率进行了定量分析.结果表明,大电流下运行的空气电极,其主要的电极反应发生在“扩散层/催化层”交界处的催化反应层中,意味着厚的催化反应层是不必要的.     

PAFC空气电极催化层相界面结构分析

提出一个能够在任意运行条件下 (气体压力 P、输出电流密度 I)正确表征 PAFC空气电极行为的数学模型。该模型中表征“气 /液”相界面比表面的 AB与 I在不同的 P下是不同的线性关系。其中在低压下有较深的依赖关系 ,而在高压下 AB趋向与 I无关。表征“液 /固”界面的 AI在不同 P、I下基本保持不变。利用所构建的数学模型对 PAFC空气电极中催化反应层内 O2 电化学还原速度进行了定量分析 ,结果表明 ,高效的反应速度发生在“扩散层 /催化层”与“催化层 /电解质”层界面交界较近的催化反应层中 ,为贵金属催化剂的有效利用提供了理论依据。     

基于ITO电极的细胞色素c吸附层的直接电化学

采用未经修饰的铟锡氧化物(ITO)工作电极直接探测到了细胞色素c(Cytc)吸附层的氧化还原峰,并得出了Cytc的表面浓度,随着溶液浓度从2μmo·lL-1增大到10μmo·lL-1,Cytc的表面浓度相应地从0.35×10-12mo·lcm-2增大到1.53×10-12mo·lcm-2.实验获得的表面浓度倒数与溶液浓度倒数的准线性关系说明Cytc在ITO表面的吸附基本满足Langmuir等温吸附理论.对Cytc溶液的循环伏安测试结果表明参与电极反应的Cytc包括游离分子和吸附分子,前者的贡献大于后者,电极反应主要受扩散控制并呈准可逆过程.根据Nicholson方法估算得到反应物的标准异相速率常数的平均值为1.65×10-3cm·s-1.实验结果显示在室温下放置1h后Cytc吸附层电化学活性部分丧失,在80℃下放置1h后吸附层完全失活.失活的Cytc吸附层对铁氰化钾溶液在Au电极上的电极反应具有明显的阻碍作用.