硫堇/Nafion/石墨烯修饰电极对NADH的电催化活性研究

为了提高电化学检测NADH的分析性能,制备了硫堇/Nafion/石墨烯修饰的玻碳电极(GCE),利用Nifion的强离子交换能力将硫堇修饰在电极表面,形成硫堇/Nafion/石墨烯复合电极.与裸玻碳电极相比,在NADH的反应中观察到了电位明显降低和电流响应显著增大.证实了硫堇/Nafion/石墨烯复合电极对NADH有协同的电催化能力.为构造有效地检测NADH的电化学传感器提供一个良好的应用平台.     

甲醇在铂微粒修饰的聚硫堇电极上的电催化氧化

利用电化学循环伏安和现场ＦＴＩＲ反射光谱等技术研究了甲醇在铂微粒修饰的聚硫堇电极上的电催化氧化。结果表明，循环伏安法制备的铂微粒均匀分散于聚合物膜上，其粒径大小约为３０－１３０ｎｍ；复合修饰电极对甲醇电化学氧化呈现了较高的催化活性，其催化活性的大小依赖于Ｐｔ载量。现场ＦＴＩＲ光谱实验揭示了线性吸附的ＣＯ物种是甲醇在复合电极上氧化的唯一中间体，这种吸附的ＣＯ物种在复合修饰电极上更容易被氧化为最终产物     

基于聚硫堇和纳米银固定酶的葡萄糖生物传感器

用循环伏安法将电子媒介体硫堇电聚合在玻碳电极表面上,使其表面形成均匀的带负电的聚硫堇膜,通过静电吸附作用吸附表面带正电荷的纳米银溶胶,接着通过静电吸附带负电的葡萄糖氧化酶,最后用聚硫堇包埋电极,从而制得性能优良的葡萄糖氧化酶(GOD)生物传感器。实验发现传感器氧化峰电流与葡萄糖的浓度在1.0×10-8~5.0×10-6mol/L(r=0.9963)范围内呈良好线性关系,检出限为5.0×10-9mol/L(S/N=3)。     

基于对氨基苯甲酸/硫堇/纳米金共价修饰玻碳电极的葡萄糖生物传感器

实验制备了以对氨基苯甲酸(4-ABA)、硫堇(TH)、纳米金(Au NPs)共价键合葡萄糖氧化酶的新型葡萄糖生物传感器. 主要采用循环伏安法, 以羟基二茂铁作为电子媒介体, 对含葡萄糖和未含葡萄糖的电解液进行了研究. 结果表明: 传感器的响应电流值随葡萄糖氧化酶膜层数的不同而变化. 考虑到酶电极的长期稳定性与构造简单性, 我们制作了两层葡萄糖氧化酶膜的酶电极. 该传感器对1×10^－2 mol/L葡萄糖的响应电流达2.47 μA, 响应时间仅4.7 s. 该生物传感器检测的线性范围为3×10^－5～1×10^－3 mol/L, 最低检测浓度可达5.8×10^－6 mol/L. 该传感器制备简单, 稳定好, 具有一定的使用价值.     

碳纳米管负载铂颗粒酶电极葡萄糖传感器

以碳纳米管负载纳米铂颗粒修饰玻碳电极 (CNT Pt/GCE)为基底 ,用明胶固定葡萄糖氧化酶(GOD) ,构建了电流型葡萄糖生物传感器 (GOD/CNT Pt/GCE)。在实验中 ,GOD/CNT Pt/GCE显示了良好的分析性能 ,与常规铂电极葡萄糖传感器 (GOD/Pt)相比较 ,测定葡萄糖的检出限从 6 .7× 10 -3 mol/L下降到8.3× 10 -4mol/L ;工作电位从 0 .6 5V下降至 0 .4 5V ;响应时间从 30s下降至 5s左右。实验结果表明 ,具有高度电催化活性的CNT Pt/GCE可作为酶传感器的一种新型基体电极。     

Nafion-氧化石墨烯复合物和硫堇构建葡萄糖生物传感器的研究

本文利用Nafion-氧化石墨烯复合物和硫堇构建了葡萄糖生物传感器。首先将氧化石墨烯分散在0.2%Nafion溶液中制得Nafion-氧化石墨烯的复合物,并将其固定在玻碳电极表面,通过静电吸附将带正电荷的硫堇吸附到Nafion-氧化石墨烯复合膜修饰的玻碳电极表面,然后利用硫堇的氨基和醛基化葡萄糖氧化酶的醛基共价键合作用将葡萄糖氧化酶固定到电极表面。实验表明该传感器响应快、灵敏度高、稳定性好。传感器的灵敏度为7.68μAcm-2(mmol·L-1)-1。     

聚邻苯二胺/铂复合电极的制备及其电催化研究

利用原位聚合原位还原复合法制备了聚邻苯二胺(PoPD)/铂(Pt)复合电极。通过扫描电镜(SEM)、x射线能谱(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、和交流阻抗(EIS)对其形貌、组成元素和结构等进行了表征。研究了Poly(O-Phenylenediamine)/Platinum电极对甲醇的电催化行为,发现该复合电极对甲醇有良好的电催化性能。与裸铂电极相比,氧化电流高出约4.5倍。通过循环伏安法和计时电量法测定了修饰电极在甲醇溶液中的动力学参数,测得电子转移数为1,扩散系数为8.5687×10-7㎝2/s。     

聚硫堇/石墨烯复合材料修饰电极对NADH的电催化氧化研究

采用循环伏安法将硫堇在石墨烯修饰的玻碳电极表面聚合,得到了一种新的聚硫堇/石墨烯修饰电极,此电极兼备了石墨烯和聚硫堇的特性.实验表明:该修饰电极能有效降低NADH的过电位;对NADH的检测范围为2.4×10~(-6)~4.89×10~(-3) mol·L~(-1);检出限为6.826×10~(-7) mol·L~(-1);对尿酸和抗坏血酸的干扰有很好的消除作用;此电极稳定性、重现性较好,有很高的实际应用价值.     

硫堇-牛血清白蛋白氧化还原复合膜修饰葡萄糖生物传感器的研究

通过交联法和自组装法制备了一种双酶型葡萄糖生物传感器.首先以牛血清白蛋白-戊二醛为交联剂以实现对辣根过氧化物酶(HRP)的固载,再利用凝集素-糖蛋白的识别作用将葡萄糖氧化酶(GOD)分子组装到电极表面,制得双酶型的葡萄糖生物传感器.采用原子力显微镜(AFM)考察了复合膜的性质,同时采用循环伏安法和计时电流法考察了该传感...     

碳纳米管/纳米二氧化钛-聚苯胺载铂复合电极对葡萄糖的电催化氧化

采用循环伏安(CV)、微分脉冲伏安(DPV)和计时电位法研究了碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺膜载Pt(CNT/nanoTiO2-PAn-Pt)复合电极对葡萄糖的电催化氧化作用。结果表明,在碱性介质中CNT/nanoTiO2-PAn-Pt复合电极对葡萄糖的电氧化具有高催化活性。当葡萄糖浓度为1.25×10-2mol/L时,氧化峰电流密度达到32.8 mA/cm2,且有很高的灵敏度和稳定性;当葡萄糖浓度为1.0×10-5mol/L时,其响应电流密度为13.8mA/cm2。大电流氧化时未发生振荡现象,是葡萄糖传感器的高活性催化电极。     

Amperometric Glucose Biosensor Based on Ultrafine Platinum Nanoparticles

Abstract

In the present paper the ultrafine and highly dispersed platinum nanoparticles (average size 3 nm) were used for the construction of a glucose biosensor in a simple method. An excellent response to glucose has been obtained with a high sensitivity (137.7 µA mM^?1 cm^?2) and fast response time (5 s). The biosensor showed a detection limit of 5 µM (at the ratio of signal to noise, S/N=3) and a linear range form 0.2 to 3.2 mM with a correlation coefficient r=0.999. The apparent Michaelis–Menten constant (k _m) and the maximum current were estimated to be 9.36 and 1.507 mA mM^?1 cm^?2, respectively. In addition, effects of pH value, applied potential and the interferents on the amperometric response of the sensor were investigated and discussed.     

Efficient and Facile Fabrication of Glucose Biosensor Based on Electrochemically Etched Porous HOPG Platform

Herein, a uniform porous highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) electrode was prepared via diazonium salt assisted electrochemical etching method and firstly utilized to immobilize enzymes for the construction of a high‐performance glucose biosensor. The formation mechanism and morphology structure of the porous HOPG electrode were investigated using atomic force microscopy (AFM), X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) and X‐ray diffraction (XRD) characterizations. The glucose oxidase (GOx) was functionalized with pyrene groups and then immobilized on the porous HOPG substrate through π‐π stacking interactions and hydrogen bonding. As a result, eight times higher oxidation current density can be obtained for a given glucose concentration for the porous HOPG electrode than the pristine one. Detection limit of 5 μM for glucose was achieved for the as‐fabricated biosensor. It was obtained that 78 % biocatalytical activity of GOx can be retained after the pyrene functionalization and 65.7 % one can even be maintained after four weeks, which confirmed the high efficiency and good stability of the as‐prepared biosensor. What's more, it can be anticipated that various other enzymes can be loaded into this porous HOPG platform using the same enzyme modification methodology for the construction of efficient biosensors.     

电化学葡萄糖传感器

作为电化学生物传感器中最重要的研究内容之一,葡萄糖生物传感器在数十年的发展中取得了巨大进展。本文综述了近年来利用纳米技术设计的新型电化学葡萄糖传感器的主要研究进展,并从纳米材料维度分类进行了讨论。其中,零维纳米材料主要讨论了包括金纳米颗粒、银纳米颗粒以及铜、铂等金属纳米颗粒材料; 一维纳米材料主要讨论了通过模板法制备的金属或金属氧化物纳米线以及单臂或者多壁纳米管材料; 二维纳米材料主要总结了以碳为基础的石墨烯材料和一些片状的金属材料。纳米材料对电化学葡萄糖传感器的影响主要集中在生物相容性、增强检测灵敏度、酶的固定等方面。此外,本文也对电化学葡萄糖传感器的今后发展做了展望。     

铂修饰超细纤维聚苯胺在葡萄糖生物传感方面的应用

在不锈钢电极(SS)表面制得超细纤维状聚苯胺(superfine-fibrous PANI),经Pt微粒修饰后得到Pt微粒超细纤维聚苯胺复合电极[Pt／(superfine-fibrous PANI)／SS]。结果表明,直径50-100nm的Pt微粒均匀分布于直径约100nm的聚苯胺纤维上;Pt／(superfine-fibrous PANI)／SS电极对H2O2氧化具有很好的电催化活性。采用脉冲电流法(PGM)再将葡萄糖氧化酶(GOD)与间苯二胺(MPD)混合共聚嵌于Pt／(superilnefibrous PANI)／SS电极表面,获得了具有优异生物电化学传感特性的葡萄糖氧化酶电极。该酶电极最大响应电流密度im=917．4μA／cm^2,米氏常数K=9．339mmol／L;酶电极对葡萄糖响应快,对尿酸和抗坏血酸有很好的抗干扰性能。     

扫描电化学显微镜直接电沉积法构建葡萄糖氧化酶微米点

利用自制的凹形电极在铂基底电极上直接构建了葡萄糖氧化酶微米点. 首先, 将电聚合和电化学刻蚀法相结合制备了凹形铂微米电极. 然后将此种电极作为参比及辅助电极, 基底铂电极作为工作电极, 利用葡萄糖氧化酶在合适的条件下(浓度、一定量Triton X-100存在、电极电位等)由于电极表面pH的降低可以在铂电极上电沉积这一特性, 将酶固定在铂基底电极上, 微修饰得到了具有活性的葡萄糖氧化酶微米点. 最终用扫描电子显微镜和扫描电化学显微镜对所得微米点进行了表征. 所得微米点直径约20 μm, 且具有催化活性. 该方法简便, 干扰因素较少.     

Nafion-二茂铁-双酶修饰的葡萄糖传感器

用二茂铁作为过氧化物酶与玻碳电极的电子传递体,通过牛血清白蛋白-戊二醛交联剂把葡萄糖氧化酶和过氧化物酶固定在Nafion-二茂铁修饰玻碳电极上,制备成葡萄糖传感器。由于工作电位低,电活性物质如抗坏血酸、尿酸等对测定无干扰。该传感器的线性范围为5.0×10～(-4)～2.5×10～(-2)mol/L,响应时间小于30s.     

葡萄糖氧化酶电极的制备

葡萄糖氧化酶电极的制备于秀娟，周定，郭京华（哈尔滨工业大学应用化学系哈尔滨１５０００６）关键词葡萄糖氢化酶，酶电极，制备酶与电极的连接即酶膜的形成是制备酶电极的关键步骤之一，有许多种方式［１～９］．葡萄糖氧化酶（ＧＯＤ）电极是研究较早和报道较多的一类...     

Study on the United Glucose Oxidase Electrode Constructed by Composite Electrode

A novel type of united glucose oxidase (GOD) electrode was designed. Glucose oxidase and ferrocene (Fc), which was a mediator, were added into the composite electrode that was constructed by graphite powder, acetylene black, and epoxy resin. These three materials in composite electrode kept constant proportion in weight. And the optimum amounts of GOD and Fc among united enzyme electrode were 5% and 2%, respectively. The glucose was detected linearly in the concentration range 0.01–9.0 mM with a 20-s steady-state response time and 36 nA/mM of the sensitivity at 0.15 V applied potential. And electrode fouling problem and the response current from the interferents were avoided. The response current of the united GOD electrode had no obvious deterioration within 80 days when stored at 4°C in a refrigerator. The detecting results of human serum by the united GOD electrode had good consistency with that by standard enzyme method. The maximum deviation between these two detecting values was 5%. It might be used for detecting the blood sugar in clinical assay.