优秀论文

 

Nafion/血红蛋白-离子液体-碳糊混合电极的

直接电化学和电催化

孙 伟  翟自芹  孙晓英  李 侠  刘合建  焦 奎

（青岛科技大学化学与分子工程学院）

室温离子液体是一种在室温及邻近温度下完全由离子组成的有机液体物质，其具有的诸多优点为研究新型绿色介质下生物大分子的电化学行为提供了新的溶剂。据文献报道^[1-2]酶在含1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体的磷酸缓冲溶液中比在纯的磷酸缓冲溶液或者传统的有机溶剂中具有更高的热稳定性和酶活性。本文将亲水性的离子液体1-乙基-3-甲基咪唑-四氟硼酸盐(EMIMBF₄)、液体石蜡、血红蛋白(Hb)及石墨粉按照一定的比例混合均匀，制备出Hb-离子液体混合修饰电极，并在电极表面涂布Nafion防止Hb的流失，进一步研究了Hb在该混合修饰电极中的直接电化学和电催化行为。图1为不同修饰电极在pH 7.0的PBS中的循环伏安图。从图中可以看出，Nafion/CILE经循环伏安扫描没有氧化还原峰出现(曲线b)；而Nafion/Hb-CPE上仅出现了一对较小的氧化还原峰(曲线c)；与之对比，Nafion/Hb-CILE经循环伏安扫描后，在0.2~-0.9 V电位窗口中可观察到有一对稳定且准可逆的氧化还原峰(曲线a)，氧化还原峰电位分别为Epa=-0.253 V，Epc=-0.378 V，式电位E^0'=-0.316 V(vs. SCE)，

峰电位差(ΔEp)为0.125 V，为Hb血红素辅基Fe(III)/Fe(II)电对的循环伏安特征峰。同时考察了扫速与峰电位和峰电流的关系，根据实验数据求解出电子转移数n＝0.912≈1，电子传递系数α=0.390，反应速率常数k_s =0.417 s^-1。且该修饰电极对三氯乙酸(TCA)和H₂O₂表现出良好的电催化行为，表明Hb能有效的被固定在电极内部并保持良好的生物活性。

（参考文献、图、表略）