炭載含血紅素蛋白質(zhì)的直接電化學研究.pdf

1、索取號：』塹塹』型王越Q一密級：隘南京吁芤火籮㈣l‘?！痡!’似淪爻固論文題目炭載含札紅素蛋白質(zhì)的直接電化學研究作者院系指導(dǎo)教師1≯科專、『k柬沽化學與環(huán)境科學學摘要摘要2l世紀是能源的世紀。隨著傳統(tǒng)的化石燃料的日漸耗竭，新能源的開發(fā)和利用正得到各國的廣泛重視。燃料電池作為一種轉(zhuǎn)化效率高和清潔的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，已成為當今科技界最熱門的研究課題之一。生物燃料電池是利用生物催化劑和生物燃料的一類燃料電池。生物燃料電池除了有一般燃料電池的優(yōu)點外

2、，還有燃料來源廣泛、價格低廉、操作條件溫和、生物相容性好等優(yōu)點，因此，正在引起人們的關(guān)注。但目前生物燃料電池的發(fā)展還處在初步的階段，有許多難題有待解決。一個主要的問題是如何把生物催化劑牢固地固定在電極上而又不發(fā)生變性。本論文主要研究用平衡吸附法使含血紅素的蛋白質(zhì)，如細胞色素c(Cyt“肌紅蛋白(Mb)、血紅蛋白(Hb)固定到活性炭上，研究了炭載含血紅素的蛋白質(zhì)的電化學行為和對H202和02還原的電催化活性及穩(wěn)定性，為發(fā)展生物燃料電池的陰

3、極催化荊打下基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下：1用平衡吸附法制備炭載cytc、炭載Mb或炭載Hb修飾的玻碳(Gc)電極，在它們的循環(huán)伏安圖中，都可觀察到一對氧化還原峰，峰電位差在60mV左右，氧化還原峰的峰電流基本相等，表明這三種炭載含血紅素的蛋白質(zhì)都能進行準可逆的直接電化學反應(yīng)。不同掃速時的循環(huán)伏安曲線測量表明，氧化峰或還原峰峰電流與掃速成線性關(guān)系，說明反應(yīng)是非擴散控制的，這證明了這三種含血紅素的蛋白質(zhì)都已吸附到活性炭上。連續(xù)進行循環(huán)伏安掃描2

4、0次，峰電流基本穩(wěn)定。把炭載含血紅素的蛋白質(zhì)的GC電極在磷酸鹽緩沖溶液中在4。C下浸泡7d后，測得的循環(huán)伏安曲線中的氧化還原峰峰電位和峰電流與電極制備后馬上測得的基本相同。這些結(jié)果都表明含血紅素的蛋白質(zhì)在炭上的吸附比較牢固。因此，炭載CytC、Mb和Hb都能進行穩(wěn)定的、非擴散控制的、直接的、準可逆的電化學反應(yīng)，它們的氧化還原式電位(礦’)很相近，分別為361、371和369mV。2用Nation膜固定的炭載Cytc、Mb和Hb能進行直接