電活性介孔碳的合成及構(gòu)建漆酶生物傳感器的研究.pdf

1、本文基于研制新的固定化酶材料，合成的電活性有序介孔碳，既具有電活性，保證酶生物傳感器的氧化還原活性，又具有納米孔道，有利于酶的固定和保持酶生物傳感器的生物物質(zhì)活性，進而提高傳感器的性能。漆酶(Lac)生物傳感器具有簡便、高靈敏性、響應(yīng)速度快的特點和廣闊的應(yīng)用前景，因此，選擇漆酶固定在電活性有序介孔碳修飾的金電極上構(gòu)建成漆酶生物傳感器，用于研究污水中鄰苯二酚的測定，為環(huán)境監(jiān)測提供新思路。 以有機交聯(lián)水性環(huán)氧樹脂網(wǎng)絡(luò)為碳源，SBA-

2、15為模板，采用硬模板法合成了具有電活性的新型有序介孔碳(NOMC)。紫外分析，表明介孔碳中含有大量的π電子。透射電鏡分析，表明其具有典型的二維有序六角介孔結(jié)構(gòu)，孔徑大約為3nm。循環(huán)伏安測試表明，NOMC修飾Au電極在緩沖溶液中發(fā)生的是-質(zhì)子-電子的表面控制準可逆過程。 以NOMC作為固定漆酶的負載材料，首次應(yīng)用于漆酶生物傳感器。NOMC/Lac/Au電極催化鄰苯二酚的氧化峰、還原峰電流均隨著掃描速率的增加而線性增加，且發(fā)生的

3、是-質(zhì)子-電子的電極過程。采用不同的固定化酶方法構(gòu)建的Lac傳感器中，由PDDA靜電吸附構(gòu)建的傳感器的綜合性能最好。該傳感器對底物鄰苯二酚的線性檢測范圍是0.67～8.59μM，選擇靈敏度為0.349A/M，KappM值為13.49mM，檢測限為0.117μM(S/N=3)。 為了提高介孔碳的電催化活性，合成了另一種新的功能化介孔碳(CuO-OMC)。透射電鏡和能量散射光譜儀分析表明，Cu元素成功地引入到介孔碳孔道中形成了均一有

4、序的介孔結(jié)構(gòu)，且材料本身不含Si元素。循環(huán)伏安測試表明，CuO-OMC/Au電極在PBS緩沖溶液中具有良好的電催化活性。CuO-OMC/Lac/CS/Au電極在室溫25±2℃，工作電壓為+0.45VvsSCE，pH值為5.2磷酸鹽緩沖溶液的最佳實驗條件下，表現(xiàn)了良好的傳感性能，對鄰苯二酚的線性檢測范圍是0.67～15.75μM，KappM為40.25μM，最低檢測限為0.807μM(S/N=3)。此外，該漆酶傳感器還具有較好的重現(xiàn)性和穩(wěn)