葡萄糖氧化酶在修饰碳纳米管上的电化学

将葡萄糖氧化酶（GOx）分别固定在多壁碳纳米管（MWNT）、氨基化碳纳米管（AMWNTs）和羧基化碳纳米管（MWNTs-COOH）修饰的电极表面,电化学测量表明固定在羧基和氨基碳纳米管上的GOx式量电位基本没变,而峰电流得到了很大提高。尤其是氨基化碳纳米管上的GOx的峰电流是未功能化碳管上GOx的4倍多。进一步研究Nafion/GOx-AMWNTs/GC电极的电化学行为,发现固定在AMWNTs上的GOx可进行直接准可逆的氧化还原反应,而且固定在AMWNTs上的GOx有良好的稳定性。氨基改性碳纳米管电极载体材料有望显著提高GOx生物燃料电池性能。     

碳纳米管修饰及在电化学领域的应用

凭借出色的力学、电学性能和化学稳定性,碳纳米管在电化学、纳米器件、能源、催化等领域具有广泛的应用前景。但是,分散性差、化学活性低等缺点极大地限制了碳纳米管的应用。本文主要介绍了了碳纳米管的共价修饰和非共价修饰,分析了各方法的差异和优缺点;并简要介绍了碳纳米管在环境分析、电化学生物传感器等电化学领域的主要应用。     

生物电化学

生物电化学即运用电化学的技术、原理和理论来研究生物学事件。本文对生物电化学的研究范围及其在生物伽伐尼电池、生物燃料电池、传感器电极、膜电位等领域中的应用作了简单介绍。     

5-羟色胺在碳纳米管修饰电极上的电化学行为及检测

研究了5-羟色胺在碳纳米管修饰电极上的电化学行为。结果表明,在0.1 mol·L-1磷酸盐(pH=8.0)缓冲溶液中,5-羟色胺在碳纳米管修饰电极上的氧化峰峰电位为0.23 V;5-羟色胺吸附在电极表面,电化学反应由表面控制;根据5-羟色胺氧化过程中失去4个电子和4个质子,讨论了反应机理。5-羟色胺浓度在1.36～16...     

血红蛋白在碳纳米管-聚苯胺修饰电极上的直接电化学行为研究

利用滴涂法将血红蛋白(Hb)和多壁碳纳米管(MWNT)-聚苯胺纳米纤维(PANnano)复合纳米粒子修饰到碳糊电极(CPE)表面,并对其电化学行为进行研究。实验结果表明,血红蛋白在PANnano/MWNT膜内保持了其天然构象和较好的直接电化学行为。     

面向生物能源的酶固定化的计算机模拟

利用酶固定化技术来对生物质发酵获取生物能源已显得日益重要。酶与表面间的相互作用强烈影响固定化酶的取向,进而影响催化效率。本文采用并行退火蒙特卡洛(PTMC)方法对三种生物能源用酶(脂肪酶、纤维素酶和氢化酶)在不同的带电表面和离子强度下的吸附取向进行了模拟研究。模拟结果发现三种酶的吸附主要由静电吸引力主导,并且很大程度上与蛋白表面带电氨基酸的分布和溶液离子的静电屏蔽有关。脂肪酶和氢化酶在带负电表面上吸附,其活性位和电子转移通道分别为朝向溶液和靠近表面,而纤维素酶则在带正电表面上取得较优的吸附取向。本文研究结果可为工业用酶以合理的取向在载体材料表面固定化提供一定的指导。     

肌红蛋白/碳纳米管修饰电极的直接电化学研究

将肌红蛋白(Mb)通过静电作用吸附到碳纳米管(CNT)的表面,并研究了碳纳米管对肌红蛋白直接电子转移反应的促进作用。从循环伏安曲线可以看到一对良好的、几乎对称的氧化还原峰,这表明Mb在CNT表面可以进行有效和稳定的直接电子转移反应,进一步的实验结果显示,固定在CNT表面的Mb能保持其对H2O2和O2还原的生物电催化活性。     

葡萄糖氧化酶在修饰玻碳电极上的直接电化学

将葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase,GOD)固定在由多壁碳纳米管(MWCNTS)和石墨烯(Graphene)构成的纳米复合材料修饰的玻碳电极上,最外层用壳聚糖(Chitosan)进行覆盖,利用循环伏安法(Cyclic Voltammetry,CV)来测量葡萄糖氧化酶在修饰电极上的电化学和电催化反应,测得电子传递速率常数ks为0.87 s-1,电活性物质表面密度Г为1.54×10-10mol/cm-2,动力学表观米氏常数Km为1.32×103μmol/L,线性检测范围为:40~1000μmol/L,修饰电极有较好的稳定性,而且修饰电极在检测底物时有较好的抗干扰能力,因此,该体系修饰的电极有希望构建第三代葡萄糖生物传感器。     

固定化葡萄糖氧化酶的研究

用对苯二酚和甲醛在酸性条件下制得新一类凝胶，此凝胶可作为载体对多种酶及蛋白质给予固定。本文研究了对葡萄糖氧化酶的固定，在最佳条件下固定的固化酶，其酶活可达760U／g（干载体）；同时研究了固化酶的热稳定性，结果表明固定化葡萄糖氧化酶具有较好的稳定性及应用前景。     

面向生物能源的酶固定化的计算机模拟

利用酶固定化技术来对生物质发酵获取生物能源已显得日益重要。酶与表面间的相互作用强烈影响固定化酶的取向,进而影响催化效率。本文采用并行退火蒙特卡洛（PTMC）方法对三种生物能源用酶（脂肪酶、纤维素酶和氢化酶）在不同的带电表面和离子强度下的吸附取向进行了模拟研究。模拟结果发现三种酶的吸附主要由静电吸引力主导,并且很大程度上与蛋白表面带电氨基酸的分布和溶液离子的静电屏蔽有关。脂肪酶和氢化酶在带负电表面上吸附,其活性位和电子转移通道分别为朝向溶液和靠近表面,而纤维素酶则在带正电表面上取得较优的吸附取向。本文研究结果可为工业用酶以合理的取向在载体材料表面固定化提供一定的指导。     

基于聚硫堇/碳纳米管修饰萘酚电化学传感器的研究

采用循环伏安法研究了1-萘酚和2-萘酚在聚硫堇/碳纳米管修饰的玻碳电极上的电化学行为,并对实验条件进行了优化。结果表明:该修饰电极对1-萘酚和2-萘酚有良好的电催化活性,在2.0×10-7~2.0×10-5 mol·L-1的范围内,氧化峰电流与1-萘酚、2-萘酚的浓度呈良好的线性关系;该修饰电极具有良好的灵敏度、重现性和稳定性,可用于实际样品的测定,结果令人满意。     

基于多壁碳纳米管修饰电极的磺胺的电化学检测

运用线性扫描伏安法(LSV)研究了磺胺(SA)在多壁碳纳米管修饰电极(MWNTs/GCE)上的电化学行为,探讨并确定了修饰体积和浓度、支持基质种类、最佳pH值、富集电位和时间等磺胺的最佳检测条件。结果表明,在pH=8.0的Na2HPO4-NaH2PO4缓冲体系中,磺胺在多壁碳纳米管修饰电极上检测到一个不可逆的氧化峰,且在1.0×10-5~2.0×10-4mol/L浓度范围内,磺胺氧化峰电流与其浓度呈现良好的线性关系,线性回归方程为Ip(μA)=0.493 6×C(μmol/L)+9.984 1,相关系数为R=0.996 3,检测下限为8.0×10-6mol/L,平行测定的相对误差(RSD)小于1.463%(n=8),样品平均加标回收率为99.21%~100.93%。     

基于多壁碳纳米管修饰电极的磺胺的电化学检测

运用线性扫描伏安法(LSV)研究了磺胺(SA)在多壁碳纳米管修饰电极(MWNTs/GCE)上的电化学行为,探讨并确定了修饰体积和浓度、支持基质种类、最佳pH值、富集电位和时间等磺胺的最佳检测条件。结果表明,在pH=8.0的Na2HPO4-NaH2PO4缓冲体系中,磺胺在多壁碳纳米管修饰电极上检测到一个不可逆的氧化峰,且在1.0×10-5².0×10-4mol/L浓度范围内,磺胺氧化峰电流与其浓度呈现良好的线性关系,线性回归方程为Ip(μA)=0.493 6×C(μmol/L)+9.984 1,相关系数为R=0.996 3,检测下限为8.0×10-6mol/L,平行测定的相对误差(RSD)小于1.463%(n=8),样品平均加标回收率为99.21%2.0×10-4mol/L浓度范围内,磺胺氧化峰电流与其浓度呈现良好的线性关系,线性回归方程为Ip(μA)=0.493 6×C(μmol/L)+9.984 1,相关系数为R=0.996 3,检测下限为8.0×10-6mol/L,平行测定的相对误差(RSD)小于1.463%(n=8),样品平均加标回收率为99.21%¹00.93%。     

碳纳米管在电化学传感器中的应用进展

综述了碳纳米管(Carbon Nanotube,CNT)在电化学传感器研究中的应用进展。重点介绍了CNT电极和CNT修饰电极的制备、电化学特性及应用,并对其在DNA电化学生物传感器方面的应用前景与挑战进行了展望。     

电化学修饰电极在检测Cr(Ⅵ)中的研究进展

随着对六价铬离子检测需求的不断增加,电化学检测因其高效、经济等优点而受到广泛关注。本文介绍了不同电活性层修饰电极在六价铬检测方面的应用,比较了不同修饰电极材料对六价铬的检测效果和各自的优缺点,包含无机纳米材料(纳米碳材料、纳米金属及金属氧化物)和有机聚合物、有机分子复合材料,并总结了不同修饰电极在检测六价铬过程中的行为机理,主要分为四类检测机制：包括木质素-聚(环氧丙烷)共聚物的静电吸附机理、氮杂冠与HCrO₄^-形成络合物阻碍电子转移、Cr⁶⁺诱导二硫键形成引起r GO通道电阻变化以及pp结界面势垒作为驱动因素的检测机理。最后对修饰电极的优化设计、改善其选择性、稳定性及抗干扰能力,以及提升裸玻碳电极检测能力提出了展望。     

介孔TiO_2固定化葡萄糖氧化酶的直接电化学性能

采用非模板软化学法制备了一种孔径均一的介孔TiO2材料(m-TiO2)。XRD测试结果表明其晶型为锐钛矿,且结晶度高,通过N2吸-脱附曲线可看出存在规整的介孔结构且具有高比表面,从FESEM和TEM可以看出制备的m-TiO2由许多纳米粒子构成微米级大颗粒,且存在均匀分布的介孔。将此种TiO2材料固定化葡萄糖氧化酶(GOx)后,通过红外光谱(FT-IR)分析可知m-TiO2材料可以有效固定化GOx。将m-TiO2作为固定化材料固定化GOx制备成Nafion/GOx/m-TiO2/GC电极并进行相关电化学测试,测试结果表明m-TiO2作为固定化材料固定化GOx后具有良好的催化活性,在无电子媒介体存在下能够实现反应电子与电极表面的直接电子传递,检测线性范围为0.1~1.2 mmol·L?1葡萄糖,灵敏度为3.44?A·mmol?1·L·cm?2,在葡萄糖传感领域具有良好的应用前景。     

硝基苯在碳化钨/碳纳米管粉末微电极上的电化学行为

采用表面修饰和原位还原碳化技术制备了碳化钨（WC）/碳纳米管（CNT）纳米复合材料,并以其为电催化剂制成了WC/CNT纳米复合材料粉末微电极（WC/CNT-PME）。采用计时电流法、循环伏安法和原位红外反射光谱技术研究了酸性溶液中硝基苯在WC/CNT-PME上的电化学行为,讨论了扫描速率和温度对其电化学行为的影响。结果表明,WC/CNT纳米复合材料对硝基苯的电催化活性明显高于碳纳米管和纳米碳化钨;硝基苯在WC/CNT-PME上的还原反应是一受吸附控制的不可逆过程,其还原产物为对氨基苯酚。     

基于碳纳米管修饰电极的酶生物传感器研究进展

文章综述了基于碳纳米管修饰电极的酶生物传感器研究进展,介绍了碳纳米管修饰电极的发展及基于其的酶生物传感器;重点介绍了此类传感器在环境农药分析与生命科学分析中的应用。     

碳纳米管阵列在电化学中的应用

高定向的碳纳米管阵列由于有优越的电导率、高比表面积、发达的多孔结构而具有良好的电化学性能如大容量、优异的速率性能和较长的循环寿命,这些独特的性质使其在电化学领域显现出巨大的应用潜力。本文简要介绍了碳纳米管阵列的制备,并从电化学储能、电化学催化和电化学传感器等领域综述近年来碳纳米管阵列在电化学应用中的最新研究进展,分析了其所面临的问题,并提出了未来碳纳米管阵列在电化学应用中的发展方向。关键词：碳纳米管阵列；电化学性能；储能；催化；传感器中图分类号：     

介孔TiO2固定化葡萄糖氧化酶的直接电化学性能

采用非模板软化学法制备了一种孔径均一的介孔TiO₂材料（m-TiO₂）。XRD测试结果表明其晶型为锐钛矿,且结晶度高,通过N₂吸-脱附曲线可看出存在规整的介孔结构且具有高比表面,从FESEM和TEM可以看出制备的m-TiO₂由许多纳米粒子构成微米级大颗粒,且存在均匀分布的介孔。将此种TiO₂材料固定化葡萄糖氧化酶（GOx）后,通过红外光谱（FT-IR）分析可知m-TiO₂材料可以有效固定化GOx。将m-TiO₂作为固定化材料固定化GOx制备成Nafion/GOx/m-TiO₂/GC电极并进行相关电化学测试,测试结果表明m-TiO₂作为固定化材料固定化GOx后具有良好的催化活性,在无电子媒介体存在下能够实现反应电子与电极表面的直接电子传递,检测线性范围为0.1～1.2 mmol·L^-1葡萄糖,灵敏度为3.44μA·mmol^-1·L·cm^-2,在葡萄糖传感领域具有良好的应用前景。