巯基丁二胺镍(Ⅱ)自组装单分子层H_2O_2传感器研究

采用巯基丁二胺镍(Ⅱ)(NiL-SH)自组装单分子层修饰金电极,制得测定H2O2的电流型生物传感器。NiL-SH在电极表面有一对可逆的氧化还原峰。传感器对H2O2的还原显示出快速电催化响应(<10s),采用电子扫描电镜(SEM)和光电子能谱(XPS)对电极表面进行了表征,且计算了其自身电化学反应性质。研究了各种因素如pH、工作电位等对传感器响应电流的影响。循环伏安法测定H2O2的线性范围为5.0×10-6～3.0×10-3mol/L(r=0.999),检出限为2.0×10-6mol/L。该电极显示出模拟酶特性,测定米氏常数KMapp=2.78mmol/L。对传感器的稳定性,灵敏度和选择性进行研究,并应用于实际样品测定。

溶胶凝胶壳聚糖/二氧化硅杂化复合膜固定辣根过氧化酶的H_2O_2电化学生物传感器的研制

利用溶胶 凝胶法制备壳聚糖 二氧化硅有机无机复合杂化膜,用于对辣根过氧化酶进行固定,制得测定H2O2的电流型生物传感器。以1mmol/LK4Fe(CN)6作为电子媒介体。研究了各种因素如壳聚糖与二氧化硅的比率、pH、温度、工作电位等对传感器响应电流的影响。计时电流法测定H2O2的线性范围为2.0×10-6～6.8×10-4mol/L,检出限为8.0×10-7mol/L。测得酶催化动力学参数米氏常数Km=0 87mmol/L。用该法对实际样品进行了测定。

基于Nafion共固定Pt/PEDOT/MWCNTs复合材料和辣根过氧化物酶电化学H_2O_2生物传感器

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,采用改进的一步化学合成法制备了Pt/聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)/MWCNTs复合材料,以Nafion共固定此复合材料和辣根过氧化物酶(HRP)从而研制出性能优良的生物传感器。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外(FTIR)光谱和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对制得的复合材料进行表征,同时通过循环伏安法详细探讨了该传感器对H2O2的响应性能。结果表明,固定的HRP仍能维持其结构和生物活性,并进行有效和稳定的直接电子转移。该方法由于使用了载体MWCNTs及NaBH4的进一步还原过程,明显增强了传感器对H2O2的电催化活性。在优化条件下,该传感器对H2O2在0.008～1.8mmol/L浓度范围内成线性相关,检出限为0.4μmol/L,且具有良好的重现性、稳定性和选择性。

基于Pt/PEDOT/PSS-Graphene复合材料的H2O2生物传感器

以聚苯乙烯磺酸钠(PSS)功能化的石墨烯为载体原位聚合聚-3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)制备PEDOT/PSS-Graphene复合材料,然后将该复合材料修饰于玻碳电极(GCE)表面制得PEDOT/PSS-Graphene/GCE电极,并在此基础上电沉积负载Pt纳米颗粒构建了一种新的无酶H2O2生物传感器。利用扫描电子显微镜(SEM)对制得的修饰电极进行表征,同时通过循环伏安法和计时电流法研究了该传感器对H2O2的响应性能。结果表明,所制备的传感器对H2O2检测有极快的响应速度(1.5 s),在11.57μmol/L～3.60 mmol/L H2O2浓度范围内成线性相关,检出限为9.27μmol/L,且具有良好的重现性、稳定性和选择性。

基于CdS-SiO2纳米复合材料的过氧化物模拟酶H2O2比色传感器(英文)

在玻璃基板上合成CdS-SiO_2纳米复合材料,并分别通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)进行表征。与自然酶辣根酶类似,CdS-SiO_2纳米复合材料可以催化H_2O_2氧化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB),产生可以通过肉眼观察到的蓝色产物,证明CdS-SiO_2纳米复合材料具有过氧化物酶样活性。此外,CdS-SiO_2纳米复合材料在60℃下于HAc-NaAc缓冲溶液(pH=4.0)中表现出较高的活性和稳定性。另外,利用荧光探针的方法研究了催化机理,结果证明该催化机理来自于产生的羟基自由基。基于CdS-SiO_2纳米复合材料的过氧化物酶活性,设计了一种新奇的H_2O_2比色传感器,检测H_2O_2的线性范围为5~40μM(R^2=0.994),检测限为4.2μM。

基于L-Cys/MWCNT/HRP修饰金电极的过氧化氢传感器

制备了以L-半胱氨酸(L-Cys)、多壁碳纳米管(MWCNT)、辣根过氧化物酶(HRP)修饰的H2O2生物传感器。研究了修饰电极的电化学特性,探讨了测定溶液PBS的温度和pH值对电极响应H2O2的影响,考察了电极的重现性、抗干扰能力及使用寿命等。结果表明:该传感器具有线性范围宽、检出限低、灵敏度高、稳定性好和抗干扰能力强等特点。

基于Nafion固定磷钼酸和石墨烯共修饰PEDOT膜电极的电化学过氧化氢传感器

以玻碳电极(GCE)为基底电化学聚合制得聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)膜修饰电极,再通过Nafion共固定磷钼酸和石墨烯构建了一种新型的无酶电化学H_2O_2传感器.利用扫描电子显微镜(SEM)表征制得的修饰电极,并通过循环伏安法和计时电流法研究了传感器对H_2O_2的响应性能.结果表明,在优化条件下,该传感器对H_2O_2还原具有良好的电催化性能,检测H_2O_2的线性范围为2.91×10^(-6)~1.83×10^(-2)mol·L^(-1),检出限和灵敏度分别为9.90×10^(-7)mol·L^(-1)(S/N=3)和112.5μA·(mmol·L^(-1))^(-1).此外,该传感器还具有良好的重现性和选择性.

固定在Chit-SWCNTs-AuNRs膜中血红蛋白的直接电化学和电催化研究

用Chit-SWCNTs/AuNRs复合膜将血红蛋白固定在电极的表面做H2O2生物传感器,研究其直接电子转移和电催化性能.在0.1 mol·L-1pH=7.0的磷酸盐缓冲溶液中,该复合膜电极有一对形态良好而且可逆的氧化还原峰,式电位为-0.313 V.电极上血红蛋白的表面覆盖度为(1.36±0.2)×10-9 mol·cm-2,由Laviron's方程计算的该复合膜的表观异相电子转移速率常数为1.95 s-1.由复合膜电极对H 2O2的电催化还原,得到表观米氏常数为2.47×10-5 mol·L-1,说明复合膜电极对H 2O2有很好的亲和性.另外,该传感器对H 2O2响应迅速,有很好的稳定性和重现性.

基于金纳米棒/多壁碳纳米管-壳聚糖复合膜电极的肌红蛋白直接电化学和电催化研究

采用金纳米棒(AuNRs)/多壁碳纳米管-壳聚糖(MWCNTs-Chit)复合膜促进肌红蛋白在电极上的直接电子转移,并用于构建H2O2生物传感器.首先将金纳米棒固定到玻碳电极表面,然后把MWCNTs-Chit分散溶液和肌红蛋白(Mb)固载到玻碳电极上,得到MWCNTs-Chit/Mb/AuNRs复合膜电极.通过循环伏安法对膜电极进行表征,在pH=7.0磷酸缓冲溶液中,Mb表现出一对峰形良好且可逆的氧化还原峰,其中氧化峰和还原峰电位分别为-0.291 V、-0.235 V,式电位(Eθ’)为-0.263 V.与此同时还探讨了修饰电极的电催化活性,结果表明其对H2O2具有良好的电催化还原作用,可作为检测H2O2的生物传感器.传感器对H2O2的米氏常数为0.0494 mM,线性范围为5.0×10-5～5.0×10-3M(R=0.986 7,n=10),检测限为3.2×10-6M(信噪比为3).

基于植酸锆/普鲁士蓝复合膜的电催化行为研究

通过层层自组装技术,构建植酸锆/普鲁士蓝(Zr-IP6/PB)多层结构膜.基于普鲁士蓝(PB)对双氧水(H2O2)有很高的电催化性能,加之5层植酸锆/普鲁士蓝膜多孔结构有利于传质过程,该H 2O 2传感器具有高灵敏度和高选择性.实验结果显示:修饰电极对H2O2响应的物质的量浓度范围为2.00×10^-5~1.76×10^-3 mol·L^-1,线性相关系数R=0.9989.