基于偶氮化反应构筑无酶无试剂型过氧化氢传感器的研究

近年来,人们在临床诊断、化学医药、环境保护等领域对过氧化氢的测定开展了广泛研究~([1]).电化学方法测定H_2O_2具有方法简便、灵敏度高等优点.发展无酶无试剂型H_2O_2传感器是重要的研究方向之一~([2,3]).利用偶氮4-氨基苯硫酚(ATP)膜具有强的导电性,偶氮基可与硫堇(Th)进行偶联反应,从而在电极表面实现Th的共价固定,建立了新型无酶无试剂H_2O_2生物传感器.     

过氧化物酶模拟酶催化荧光反应的研究(Ⅰ)——MnTPPS_4-HVA-H_2O_2体系

首次研究了meso-四(4-磺基苯)卟啉和锰的络合物(MnTPPS_4)作为过氧化物酶模拟酶对高香草酸(HVA)和H_2O_2荧光反应的催化作用,拟订了用模拟酶测定痕量H_2O_2和葡萄糖的荧光测定方法,并对模拟酶和天然酶的性能进行了比较。用MnTPPS_4测定H_2O_2和葡萄糖的灵敏度分别可以达到8.5×10~(-8)mol/L的H_2O_2和0.5μgmL~(-1)的葡萄糖。     

Ti3C2Tx/Au@Pt纳米花复合膜的制备及其无酶H2O2传感器的应用

基于二维过渡金属碳化物(MXene)-Ti_3C_2T_x材料的导电性与Au@Pt纳米花的催化活性,组装了一种用于超灵敏和快速检测H_2O_2含量的Ti_3C_2T_x/Au@Pt纳米花无酶传感器。通过发射扫描电镜和X-射线衍射对制备的Ti_3C_2T_x进行表征。结果表明Ti_3C_2T_x材料表现出特有的手风琴结构,Ti_3C_2T_x/Au@Pt为以Au粒子为中心,Pt粒子环绕周围组成蒲公英状纳米球。研究了H_2O_2在Ti_3C_2T_x/Au@Pt纳米花修饰玻碳电极上的循环伏安曲线和时间电流曲线,结果显示该修饰电极检测H_2O_2具有线性范围良好(0.03～1 100μmol/L)、灵敏度高(检出限可达0.02μmol/L)、抗干扰性和再现性好等优点。与传统滴定法相比,该新型无酶传感器能在复杂环境下快速准确检出H_2O_2含量。     

以Fe(EDTA)~-为电子媒介的H_2O_2传感器

H_2O_2是生化分析和临床检验中的重要检测对象,也是许多酶促反应的产物.对H_2O_2的检测不仅关系到食品、药物和环境安全,也是发展生物化学传感器的基础.     

Au纳米簇-WS_2纳米片复合材料的合成及类过氧化物酶活性研究

通过静电组装技术制备了金纳米簇-硫化钨片纳米复合材料(Au-WS_2NCs),此Au-WS_2NCs具有优良的过氧化物酶催化活性,能有效催化H_2O_2氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺盐酸盐(TMB)发生显色反应。考察了Au-WS_2催化NCs/TMB/H_2O_2显色反应条件对此纳米复合材料类过氧化物酶活性的影响,并进行了稳态动力学分析。实验结果表明,Au-WS_2NCs的酶催化反应遵循典型的Michaelis-Menten动力学模型。基于Au-WS_2NCs在H_2O_2存在下对TMB的催化显色反应及葡萄糖在葡萄糖氧化酶作用下可产生H_2O_2的催化氧化反应,在最优实验条件下,实现了比色法测定H_2O_2和葡萄糖,检出限分别为6.0×10~(-7)mol/L和3.1×10~(-6)mol/L,并成功用于血糖的检测。     

基于生物活性PEDOT负载血红蛋白的H_2O_2生物传感器

H_2O_2检测的灵敏度和精确性非常重要,因为H_2O_2不仅是一些高选择性酶的副产物,而且是食物、药物、临床、工业、环境分析和众多其它领域的重要中间体.因此,建造高灵敏度高精确性的H_2O_2生物传感器具有广泛的市场前景.     

过氧化氢歧化模拟酶CoTPPS4用于电化学传感器的初步研究

随着模拟酶研究的深入,模拟酶在生物传感器方面的应用研究也逐渐开展起来。Sigel和Saito分别报道,meso-四(4-磺基苯)卟啉(TPPS_4)及其钴络合物(CoTPPS_4)可以作为过氧化氢歧化酶的模拟酶,并能催化H_2O_2的分解,但未见将此模拟酶应用于生物传感器的报道。本文将CoTPPS_4修饰的阴离子交换树脂用尼龙网固定在原电池式氧电极上,由H_2O_2分解生成的O_2来定量H_2O_2。实验证明该模拟酶可以很好地应用于生物传感器。     

Toepler泵在金属有机化学中的应用

在金属有机化学研究工作中,经常需要测定少量气体。例如,小分子活化的研究工作中,需要测定 N_2、H_2、O_2、CO 等的体积;C_1化学的研究中也需测定 CO、CH_4、C_2H_4、C_2H_6等:研究络合物结构时,络合物在酸解、碘解、热分解后,也有 CO、N_2、O_2、烃类等生成,这些少量气体用一般常压量管是较难测量的,特别是不稳定金属络合物与其他试剂的反应,往往在排出保护气体后,于负压下进行。反应后的体系仍处于负压状态时,测定更为困难.     

锆基金属有机框架纳米酶用于电化学检测过氧化氢的研究

以具有拟过氧化物酶活性的新型含锆金属有机框架(Zr-MOF)为修饰材料,以全氟聚苯乙烯磺酸溶液(Nafion)为稳定剂,使用滴涂法将材料修饰在玻碳电极(GCE)表面,制备用于过氧化氢(H_2O_2)检测的无酶电化学传感器(Nafion/Zr-MOF/GCE)。采用循环伏安法和计时电流法研究H_2O_2在修饰电极上的电化学行为,结果表明:该修饰电极对H_2O_2具有良好的电催化活性,可以明显增强H_2O_2的检测电流值,在浓度为1～45 mmol/L的范围内呈现出良好的线性关系,检出限为0.1 mmol/L。该电化学传感器成功应用于牙膏中H_2O_2含量的测定。     

Na_2S_2O_3与过氧化合物之间的非线性化学反应研究

研究了Na_2S_2O_3与过氧化合物(H_2O_2和Na_2S_2O_8)的反应在batch和CSTR中的动力学情况,发现无催化剂时在CSTR中Na_2S_2O_3被H_2O_2和Na_2S_2O_8氧化有稳态振荡出现,在Na_2S_2O_3-H_2O_2-H_2SO_4反应体系中振荡范围外高低流速体系稳定定态(Pt电位和pH)皆处在振荡反应同一极值状态边,Cu~(2+)催化反应中有可分离的催化振荡过程和无催化振荡过程.在实验的基础上提出3个阶段反应机制:氢离子正反馈反应、负反馈反应(非催化负反馈和催化负反馈)及过渡反应,可合理解释硫代硫酸钠被过氧化合物氧化过程中出现的非线性化学现象.     

磷钼钒杂多酸在苯直接羟化反应中的催化作用—H_2O_2活化机理的探讨

磷铝钒杂多酸(H_(3+n)PMo_(12-n)V_nO_(40))+H_2O_2体系在苯直接羟化反应中的催化行为和众所周知的Fenton试剂(Fe~(++)+H_2O_2)完全不同。酚是羟化的唯一产物;H_2O_2分解动力学曲线呈“S”型。电子光谱数据表明,H_2O_2分解过程形成两种中间络合物。以此为依据,提出了磷钼钒杂多酸对H_2O_2活化和苯羟化的反应机理,认为杂多酸阴离子上的钒离子先和H_2O_2形成过渡的金属过酸型络合物,然后再按自催化机理转化成金属过氧络合物,后者在反应中起活化H_2O_2和羟化苯的活性种作用。按此反应机理所得的动力学公式可以对实验结果作出比较合理的解释。     

磷钼钒杂多酸在苯直接羟化反应中的催化作用—H2O2活化机理的探讨

磷铝钒杂多酸(H_(3+n)PMo_(12-n)V_nO_(40))+H_2O_2体系在苯直接羟化反应中的催化行为和众所周知的Fenton试剂(Fe~(++)+H_2O_2)完全不同。酚是羟化的唯一产物; H_2O_2分解动力学曲线呈“S”型。电子光谱数据表明, H_2O_2分解过程形成两种中间络合物。以此为依据, 提出了磷钼钒杂多酸对H_2O_2活化和苯羟化的反应机理, 认为杂多酸阴离子上的钒离子先和H_2O_2形成过渡的金属过酸型络合物, 然后再按自催化机理转化成金属过氧络合物, 后者在反应中起活化H_2O_2和羟化苯的活性种作用。按此反应机理所得的动力学公式可以对实验结果作出比较合理的解释。     

KMnO_4和H_2O_2在酸性溶液中的反应机理

有些中学化学教师在讲解KMnO_4于酸性溶液中同H_2O_2反应时(某些专著也有类似问题),认为反应方程式是2KMnO_4+H_2O_2+3H_2SO_4→K_2SO_4+2MnSO_4+4H_2O+3O_2……(1)这是化学计量方程的最简式,完全不能代表反应的机理。产生这种错觉的原因由于:虽然知道H_2O_2能自发分解,但在用KMnO_4滴定时也并未发现H_2O_2有     

催化动力学光度法测定葡萄糖氧化酶活性研究

本文对葡萄糖氧化酶(GO酶)在不同缓冲体系中的活性、酸度、温度的影响进行了研究。表明GO酶在KH_2PO_4-Na_2HPO_4-H_3PO_4体系中活性最大。测定反应基于GO酶催化葡萄糖氧化产生H_2O_2,再用Mo(Ⅵ)催化H_2O_2氧化KI,以淀粉显色,于570nm处测定吸光度,建立了测定生物样品中GO酶的方法。该法在1.6×10~(-3)～8×10~(-2)u/ml酶活力单位浓度范围内有良好的线性关系,相关系数为0.997。并对放置不同时间的峰蜜进行了测定,回收率在92％～110％。结果尚属满意。     

基于纳米颗粒构建的酶联增敏生物传感器测定水中Cd2+

以Fe_3O_4磁纳米颗粒和金纳米颗粒为载体,利用抗原-抗体的特异性识别作用,构建了乙酰胆碱酯酶(AChE)酶联增敏的生物传感器,并用于测定水中Cd~(2+)含量。对Fe_3O_4磁纳米颗粒进行镉-抗原功能化,对金纳米颗粒进行镉-抗体功能化和AChE修饰,功能化Fe_3O_4磁纳米颗粒和功能化并修饰了 AChE的金纳米颗粒发生竞争性自组装形成组装体,组装体催化底物乙酰胆碱(ACh)水解产生乙酸进而引起反应体系的酸度变化,实现了 Cd~(2+)的测定。Cd~(2+) 的线性范围为0.001～10.0μg·L~(-1),检出限(3s/k)为0.24 ng·L~(-1)。在0.010,0.100,1.00μg·L~(-1)等3个浓度水平下进行加标回收试验,回收率为91.2 %～107%,测定值的相对标准偏差(n=10)为3.5%～5.4%。     

基于贵金属纳米颗粒构建无酶过氧化氢电化学传感器的研究

采用一步电化学沉积方法分别将三种常用贵金属纳米颗粒(Au,Ag,Pt)负载于工作电极上,构建了基于纳米薄膜的过氧化氢(H_2O_2)无酶电化学传感器。通过扫描电子显微镜(SEM)表征证明三种金属纳米颗粒成功修饰在玻碳电极(GCE)表面。通过比较三种金属纳米颗粒检测H_2O_2的能力,发现Ag纳米粒子具有更优异的催化活性。进一步研究扫描速率和检测电压对Ag/GCE催化性能的影响。电化学实验结果表明,该修饰电极显示出优异的H_2O_2催化活性以及在优化条件下可以达到0.01～23mmol·L~(-1)的线性范围,检出限为3.3μmol·L~(-1),并将该传感器用于检测吐温80中残留H_2O_2,为吐温80的质量检查提供了一种简单快捷的方法。     

基于HRP-H_2O_2-OPDA发光体系的流感病毒H1N1酶联免疫传感器

制备了一种基于HRP-H_2O_2-OPDA发光体系的流感病毒H1N1酶联免疫传感器。利用流感病毒H1N1表面的HA(血球凝集素)蛋白与糖蛋白能有效结合的特性,选择辣根过氧化物酶(HRP)作为生物标记物直接标记在流感病毒的表面,HRP能有效催化H_2O_2-邻苯二胺(OPDA)体系产生灵敏的显色反应和荧光效应。实验对HRP孵化时间、H_2O_2-OPDA催化反应时间等参数进行了优化。结果表明,该酶联免疫传感器对流感病毒H1N1检测的动态响应范围为0.0001~0.5μg/m L,检出限为50 pg/m L(3σ)。其他亚型病毒和干扰蛋白对该传感器的干扰较小,表现出良好的选择性。所构建的方法可为其它流感病毒及其它抗原的检测提供参考。     

氧还原2e-体系电催化剂的研究进展

氧还原(ORR)可分为4e~-体系和2e~-体系.在燃料电池中,O_2经过4e~-体系直接生成H_2O,经过2e~-过程直接产生H_2O_2,H_2O_2可以产生电能,是替代石油或氢气的理想能源载体,而且H_2O_2在实际生活生产中也具有广泛应用.但是,燃料电池中2e~-体系氧还原反应非常缓慢,故开发高效、低成本的氧还原催化剂已成为近年来的研究热点.本文主要综述了近些年氧还原2e~-体系电催化剂的研究进展,并对它们的选择性、活性和稳定性进行深入探讨.最后,对电化学制备H_2O_2的最新进展作了简要总结,并对今后的研究挑战作了展望.     

分光光度法测定雨水中痕量H_2O_2——Ti(Ⅳ)-5-Br-PADAP 法

为研究H_2O_2对酸雨形成的影响,我们发展了分光光度法测定雨水中痕量H_2O_2的新方法。该法基于Ti(Ⅳ)-5-Br-PADAP-H_2O_2三元显色体系的形成,摩尔吸光系数为7.3×10~4L.mol~(-1).cm~(-1),0.2—10μMH_2O_2范围内服从比尔定律。该方法灵敏、简便、重现性好。测定雨水获得了满意的结果。     

预混合HRP-MB构筑无试剂过氧化氢传感器

生物传感器是多学科综合交叉的产物,它具有灵敏度高、选择性好、快速、准确等优点.目前,生物传感器已被广泛用于环境监测、临床检验和食品工业等领域.无试剂酶传感器克服了传统的在溶液中加入电子媒介体的酶传感器污染电极及使用不便等缺点.因此,实现酶与电子媒介体的共固定,发展无试剂的酶生物传感器是生物传感器研究的一个方向.