蛋白质在纳米材料/离子液体复合膜修饰电极上直接电化学与电催化

论文摘要

纳米粒子由于其特定的物理、电子和化学特性,如比表面积高、具有良好的生物相容性和吸附能力强等,已广泛应用于电化学领域。离子液体已用于电化学和电分析领域,他们具有很多的独特的理化特性,如良好的化学和热稳定性、相对较高的离子导电性、可忽略的蒸气压、宽电化学窗口和良好的生物相容性。本文将蛋白质、纳米材料、离子液体作为复合膜修饰在电极表面,研究了蛋白质的电化学行为及其电催化性能,主要内容有:（1）纳米氧化锆ZrO2、离子液体1-乙基- 3 -甲基咪唑四氟硼酸盐（ [EMIM] BF4 ）和Nafion混合在一起构成了一种新型的复合膜,把肌红蛋白固定在离子液体修饰玻碳电极的表面。光谱实验结果表明肌红蛋白在这种复合膜材料里能保持其很好的天然结构。循环伏安实验结果表明在pH = 7.0的磷酸盐缓冲溶液中肌红蛋白能够在电极表面进行很好的电子转移。肌红蛋白在电极表明为控制扩散的过程,电子转移系数和电子转移速率分别为0.499和0.813 s-1,该修饰电极对三氯乙酸显示出较高的电催化还原能力。（2）纳米氧化锌ZnO、离子液体1-丁基- 3 -甲基咪唑六氟磷酸盐（ BMIMPF6 ）和Nafion混合在一起构成了一种新型的复合膜,把血红蛋白固定在离子液体修饰玻碳电极的表面。在pH = 7.0的PBS磷酸盐缓冲溶液中进行循环伏安扫描,有一对可逆的氧化还原峰,这是由于血红蛋白中Fe （Ⅲ） / Fe （Ⅱ）存在的原因,纳米氧化锌、离子液体1-丁基- 3 -甲基咪唑六氟磷酸盐的修饰极大地提高了血红蛋白在电极表面的电子转移过程。血红蛋白在修饰电极表面具有很高的稳定性,对过氧化氢和氧气具有较高的电催化还原能力。（3）纳米水滑石Mg2-Al层状双金属氢氧化物、离子液体1-乙酸基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（CMMIMBF4）和Nafion混合在一起构成复合膜,把肌红蛋白固定在离子液体修饰碳糊电极的表面,研究Mb在CILE表面的直接电化学行为及其电催化行为。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 蛋白质简介
• 1.1.1 血红蛋白和肌红蛋白的结构与功能
• 1.1.2 血红素的结构与功能
• 1.2 蛋白质的直接电化学研究
• 1.2.1 蛋白质自身的直接电化学分析
• 1.2.2 蛋白质的直接电化学研究意义
• 1.3 离子液体在电化学分析中的研究
• 1.3.1 离子液体概况
• 1.3.2 离子液体在电分析化学方面的应用
• 1.4 纳米材料修饰电极的研究
• 1.4.1 纳米材料定义
• 1.4.2 纳米材料特性
• 1.4.3 纳米材料分类
• 1.4.4 纳米材料表征
• 1.4.5 纳米材料修饰电极的类型和制备
• 1.4.6 纳米材料修饰电极的表征方法
• 1.5 论文研究目的和意义
• 1.6 论文研究内容和创新点
• 参考文献
• 2/离子液体复合膜修饰碳糊电极上的直接电化学和电催化'>第二章 肌红蛋白在纳米 ZrO₂/离子液体复合膜修饰碳糊电极上的直接电化学和电催化
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器
• 2.2.2 试剂
• 2.2.3 修饰电极的制备
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 电极的表征与光谱实验
• 2 -IL-Mb/CILE 中的直接电化学'>2.3.2 Mb 在Nafion - ZrO₂ -IL-Mb/CILE 中的直接电化学
• 2.3.3 扫描速度对Mb 电化学响应的影响
• 2.3.4 对TCA 的电催化
• 2.4 小结
• 第三章 血红蛋白在纳米 ZnO/离子液体复合膜修饰碳糊电极上的直接电化学和电催化
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器
• 3.2.2 试剂
• 3.2.3 修饰电极的制备
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 电极的表征
• 6/nano-ZnO/GCE 中的直接电化学行为'>3.3.2 Hb 在BMIMPF₆/nano-ZnO/GCE 中的直接电化学行为
• 3.3.3 扫描速度对Hb 电化学响应的影响
• 2O₂）的电催化还原'>3.3.4 Hb 修饰电极对过氧化氢（H₂O₂）的电催化还原
• 2）的电催化还原'>3.3.5 Hb 修饰电极对氧气（O₂）的电催化还原
• 6/nano-ZnO-Hb/GCE 电极稳定性和重现性'>3.3.6 BMIMPF₆/nano-ZnO-Hb/GCE 电极稳定性和重现性
• 3.4 小结
• 第四章 肌红蛋白在纳米水滑石/离子液体复合膜修饰碳糊电极上的直接电化学和电催化
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器
• 4.2.2 试剂
• 4.2.3 修饰电极的制备
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 紫外可见吸收光谱图
• 4.3.2 电化学交流阻抗图
• 4.3.3 Mb 在复合膜内的直接电化学
• 4.3.4 扫描速度对 Mb 电化学行为的影响
• 4.3.5 LDH-IL-Mb/CILE 的电催化行为
• 4.3.6 Mb 修饰电极的稳定性
• 4.4 小结
• 结论
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或待发的学术论文目录
• 参考文献