cul-cyshrp层层自组装膜的电化学研究

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1、CuL-CysHRP层层自组装膜的电化学研究【摘要】：含有-SH基的L-半胱氨酸不仅能与金属牢固结合，又能利用分子间相互作用与生物大分子酶连接。在本实验室己用自组装方法成功实现了HRP、L-半胱氨酸分别与铜表面直接连接，并取得理想效果基础上，本论文将L-半胱氨酸作为连接层，利用分子间相互作用进一步连接HRP制备了Cu/L-Cys/HRP自组装双层膜。用循环伏安法和交流阻抗技术表征了不同膜电极的电化学行为，探索了Cu/L-Cys/HRP自组装膜电极的制备条件，并探宄了裸铜电极、Cu/HRP自组装膜电极、Cu

2、/L-Cys自组装膜电极和Cu/L-Cys/HRP自组装膜电极电催化苯二酚等。全文共分为五章：第一章综述部分主要介绍了自组装技术及自组装膜、HRP及HRP酶电极的研宄现状及应用等，最后提出了本课题的研究目的、意义以及创新点等。第二章介绍了本论文所用到的试剂、溶液、实验仪器、实验方法和测试方法。第三章将L-半胱氨酸作为连接器，制得Cu/L-Cys/HRP自组装双层膜。并分别用循环伏安法、交流阻抗法对其进行电化学表征，确定了最佳制备条件和参数：最佳自组装吋间为4h，HRP组装液最佳浓度为15mg/L，HRP组

3、装液最佳pH值为5和7;考察了底液pH、温度、扫描速度对膜电化学行为的影响，底液pH值为5.5,温度为20°C，膜稳定性较好；其氧化还原峰电流均与扫速平方根成良好线性关系，该电极表面氧化反应为一5电子、5质子反应。最后考察了稳定性，该膜稳定性良好。第四章研究了铜电极、Cu/L-Cys自组装膜、Cu/HRP自组装膜和HRP/L-Cys自组装膜电催化苯二酚，结果表明：(1)铜电极对邻苯二酚有明显电催化氧化作用，最佳pH值为8.0,C^50mmol/L，静置时间为240s电催化氧化作用良好，氧化峰电位与扫速的自

4、然对数成良好的线性关系，该氧化反应为2质子，2电子反应，氧化峰电流与扫速和扫速的平方根分别呈良好的线性关系，电催化最佳温度为35°C;(2)Cu/L-Cys自组装膜电极选择性电催化氧化邻苯二酚和对苯二酚，最佳pH值分别为7.5、6.5,最佳浓度分别为15mmol/L.20mmol/L;(3)Cu/HRP自组装膜电极对邻苯二酚有明显电催化作用，最佳pH范围为6.0〜7.5,最佳浓度为15mmol/L;(4)Cu/L-Cys/HRP自组装膜电极对邻苯二酚和对苯二酚有明显电催化氧化作用，最佳pH值分别为7.0和

5、5.5、7.0及最佳浓度分别为12mmol/L、10mmol/L;(5)电催化邻苯二酚的最佳电极为Cu/HRP膜电极，电催化对苯二酪的最佳电极为Cu/L-Cys/HRP膜电极。第五章为研究结论与展望。【关键词】：自组装膜辣根过氧化物酶(HRP)L-半胱氨酸铜电极苯二酚【学位授予单位】：山西人学【学位级别】：硕士【学位授予年份：L2013【分类号】：0657.1【目录】:摘要10-11ABSTRACT11-13第一章绪论13-261.1前言131.2分子自组装膜技术13-171.2.1自组装单层膜(SAMs

6、)141.2.2层层自组装膜(LBLSA)14-151.2.3分子自组装成膜的影响因素15-161.2.4分子自组装膜的表征方法16-171.3辣根过氧化物酶催化循环机理及应用论文发志专家17-181.3.1辣根过氧化物酶171.3.2辣根过氧化物酶催化反应循环机理17-181.3.3辣根过氧化物酶应用181.4酶电极18-231.4.1辣根过氧化物酶电极研究现状18-191.4.2辣根过氧化物酶电极的基底材料191.4.3辣根过氧化物酶电极的制备方法19-221.4.4辣根过氧化物酶电极应用22-231

7、.5课题的目的意义、研究内容及创新点23-261.5.1目的和意义23-241.5.2研宄内容24-251.5.3创新点25-26第二章实验方法及仪器26-282.1试剂和溶液262.2实验仪器262.3电极制备26-272.4测试方法27-28第三章Cu/L-Cys/HRP自组装双层膜的电化学研究28-423.1裸铜电极的循环伏安图28-293.2不同自组装膜的电化学表征29-323.2.1不同自组装膜的循环伏安图29-303.2.2不同自组装膜的交流阻图30-323.3组装吋间与HRP层层自组装膜致密

8、性的关系32-333.4浓度与HRP层层自组装膜致密性的关系33-343.5HRP液pH值与HRP层层自组装膜的致密性的关系34-363.6温度与HRP层层自组装膜致密性的关系36-373.7底液pH值对HRP自组装双层膜电极电化学行为的影响37-383.8扫速对HRP层层自组装膜电极电化学行为的影响38-403.9HRP层层自组装膜的稳定性测试40-413.10小结41-42第四章铜表面层层自组装膜电催化苯二酚的研究42-6