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本论文较系统、深入地研究了单壁碳纳米管(SCNT)修饰电极的制作方法和电化学特性,以细胞色素c为代表,研究了血红素类蛋白质在SCNT上的固定及直接电化学性能;研究了SCNT上基于氧化酶的生物电化学传感器的制作及性能。主要内容如下: 1.研究了SCNT修饰玻碳(SCNT/GC)电极的制备方法。用扫描电镜、拉曼光谱、红外光谱等技术对SCNT进行了表征,考察了SCNT/GC电极的交流阻抗特性。实验结果表明,与裸GC电极相比,SCNT/GC电极的电化学反应电阻显著降低,表明SCNT/GC修饰电极表面的电子转移速率较快。 2.研究了细胞色素c(Cyto c)在SCNT表面的固定及直接电化学。运用吸附方法将Cyto c固定在SCNT表面;红外光谱(IR)显示被固定的Cyto c能保持原有的空间结构,没有发生变性;循环伏安测试表明,Cyto c在SCNT表面能发生稳定的直接电子转移,其i~E曲线上出现一对良好的、几乎对称的氧化还原峰;式量电位E0’基本不随扫速的增加而变化(在20~120mV/s的扫速范围内,E0’平均值为0.165±0.001V)。进一步的实验结果表明,吸附在SCNT表面的Cyto c仍能保持其对H2O2电化学还原的生物电催化活性。 3.研究了SCNT上基于葡萄糖氧化酶(GOx)生物电化学传感器的制作及性能。用Nafion将GOx固定在SCNT表面形成Nafion-GOx-SCNT/GC酶电极,用AFM和红外光谱对GOx在SCNT表面的状态进行了表征;考查了Nafion-GOx-SCNT/GC电极对β-D(+)-葡萄糖的生物电催化活性。实验结果表明,吸附在SCNT表面上的GOx没有发生变性,仍保持其对葡萄糖氧化良好的生物电催化活性。在pH=8和313K时GOx具有最佳的催化氧化效果。进一步实验结果表明Nafion-GOx-SCNT/GC电极可用来作为葡萄糖氧化酶的生物传感器,在0.5mmol/L~5.5mmol/L范围内,催化电流随浓度呈线性。