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学科主题物理化学
生物相容纳米材料在蛋白质直接电化学和生物燃料电池中的应用
向翠丽
2000-12-31
导师孙立贤
专业物理化学
授予单位中国科学院研究生院
学位博士
英文摘要本论文采用不同的方法制备了基于多壁碳纳米管(MWNTs)、金纳米粒子(GNPs)、室温离子液体(RTILs)三种材料的复合修饰电极GNPs/Chi/MWNTs/GC、Glu-Nafion/RTIL/GC、GNPs/Chi/ITO、ZnO-GNPs-Nafion/GC和GNPs/RTIL/MWNTs/GC,并用于蛋白质直接电化学的研究和生物传感界面的构建。选用辣根过氧化物酶(HRP)和细胞色素c(Cyt c)作为研究模型,考察了基于这些复合材料的酶分子的直接电化学行为和生物传感器的性能。结果表明:所制备的复合修饰电极能有效地固定酶分子,实现酶分子的直接电化学,并保持其本身的生物活性和电催化性能。其中,在GNPs/Chi/MWNTs纳米生物相容复合材料上吸附了Cyt c后,用于H2O2的检测表现出良好的性能,与文献相比具有较低的检测限和较高的灵敏度。在此基础上,采用层层吸附的自组装技术,首次将室温离子液体[BMIM]BF4与纳米材料GNP和MWNTs结合,制备的GNPs/RTIL/MWNTs/GC修饰材料能够很好地固定酶分子Cyt c,促进了Cyt c与电极表面的直接电子传递,其表观速率常数ks为3.89 s-1,所制备的生物传感器酶反应米氏常数仅为0.6 mM,表明固载的Cyt c对H2O2有很强的生物亲和性。 合成制备了花状的ZnO,将其和GNPs结合用于酶分子的载体修饰在玻碳电极上,实现了HRP在电极上的直接电化学,并可用于H2O2的检测,表现出良好的稳定性和抗干扰能力。制备了PPy/GNPs复合材料,并用作生物燃料电池MFC的电极材料,设计了MFC,提高了输出功率。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/115049
专题中国科学院大连化学物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
向翠丽. 生物相容纳米材料在蛋白质直接电化学和生物燃料电池中的应用[D]. 中国科学院研究生院,2000.
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