直接電子傳遞葡萄糖氧化酶陽極的研究.pdf

1、葡萄糖氧化酶活性中心FAD距離蛋白質(zhì)外殼11A,生物燃料電池和傳感器在運(yùn)行或使用過程中電子通過這段距離非常困難,直接電子傳遞是最理想解決辦法,能顯著提高燃料電池輸出功率和傳感器電極響應(yīng),對開發(fā)新能源電池和更先進(jìn)的傳感器具有重要意義。
　　 本文采用多壁碳納米管和吩噻嗪聚合膜固定化酶來實(shí)現(xiàn)直接電子傳遞。實(shí)驗(yàn)首先選用多壁碳納米管和殼聚糖在玻碳電極上固定葡萄糖氧化酶,檢測酶電極在磷酸緩沖溶液和葡萄糖溶液中直接電子傳遞的性能。然后在酶電

2、極上電聚合一層吩噻嗪膜,輔助電子從酶活性中心傳遞到電極表面。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,多壁碳納米管固定化酶雖然能夠?qū)崿F(xiàn)直接電子傳遞,但僅限于將部分酶活性中心FAD上的電子傳遞到電極上,尚不能對葡萄糖氧化發(fā)揮直接電子傳遞作用;且直接電子傳遞與多壁碳納米管中的金屬雜質(zhì)直接相關(guān),經(jīng)硝酸回流24小時的碳納米管固定化酶電極子在進(jìn)行循環(huán)伏安掃描到的時候FAD氧化還原峰消失;而添加一種納米金屬顆粒(如Ni、NiO、Co、CoO、Fe、Fe2O3)氧化還原峰再次出

3、現(xiàn),且雜質(zhì)含量在6.4％時峰最高,對應(yīng)酶電極在緩沖溶液中-0.375V電位下,每隔50秒加入20mmol/L葡萄糖溶液,電流在0.25～1.75mmol/L葡萄糖濃度區(qū)間呈線性響應(yīng)。吩噻嗪膜修飾的酶電極在葡萄糖溶液中僅掃描出聚合物自身的氧化還原峰,沒有出現(xiàn)葡萄糖催化氧化峰。說明吩噻嗪膜與多壁碳納米管結(jié)合也不能對葡萄糖氧化發(fā)揮直接電子傳遞作用。
　　 不論是多壁碳納米管還是多壁碳納米管與吩噻嗪結(jié)合固定化酶均不能對葡萄糖氧化發(fā)揮直接