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本论文较系统、深入地研究了多壁碳纳米管修饰电极的制作方法和电化学特性,阐明了肌红蛋白Mb、铁氧化还原蛋白、酒精脱氢酶等生物大分子在MWNT修饰电极上的直接电化学性能,探讨了它们在生物电分析中的应用,主要内容如下: 1.研究了Mb在MWNT表面的固定及直接电子转移。实验表明,Mb在MWNT/GC电极表面能进行有效、稳定的直接电子转移,其循环伏安曲线上均表现出一对良好的、几乎对称的氧化还原峰,其式量电位E°′几乎不随扫速(至少在20~100mV/s的扫速范围内)而变化,为(-0.343±0.001)V(Vs.SCE,pH 6.9);Mb在MWNT/GC电极表面直接电子转移的表观速率常数ks为3.11±0.98s-1。进一步的实验结果表明固定在MWNT/GC电极上的Mb能保持其对H2O2、O2还原的生物电催化活性。 2.将来源于Spinacia Oleracea的铁氧化还原蛋白(SoFd)通过吸附的方法固定在多壁碳纳米管(MWNT)表面。紫外可见及红外光谱表明,SoFd固定在MWNT表面后没有变性。循环伏安结果表明,SoFd在MWNT表面能进行有效和稳定的直接电子转移反应,伏安曲线上表现出一对良好的、几乎对称的氧化还原峰;式量电位E0’不随扫速(在20mV~160mV/s的扫速范围内,其平均值为-570.4±1.5mV(vs.SCE,pH 7.0))和溶液pH值的变化而变化;SoFd直接电子转移的表观速率常数ks为0.73±0.04s-1。 3.研究了MWNT上基于脱氢酶的生物电化学传感器的制作及性能。NADH在MWNT修饰电极上电催化氧化的峰电位约为0V,与在裸玻碳电极上相比,其过电位降低多于600mV。实验结果表明,MWNT修饰电极能很好地响应乙醇脱氢酶催化乙醇氧化时NADH浓度地变化;考察了溶液pH和温度对乙醇脱氢酶催化乙醇氧化的影响,结果表明,在pH 8和温度为308K时,乙醇脱氢酶的催化活性最好。