1、血紅蛋白(Hb)是脊椎動物紅細(xì)胞內(nèi)的呼吸蛋白，是血液中運(yùn)輸氧氣的主要物質(zhì)，研究其直接電化學(xué)行為對于研究生命體內(nèi)的電子轉(zhuǎn)移過程，了解生命過程的氧化還原機(jī)理及建立高靈敏的檢測方法等方面具有非常實(shí)際的意義。有“綠色”溶劑之稱的室溫離子液體近年來逐漸成為研究的熱點(diǎn)，由于室溫離子液體具有特殊的理化性質(zhì)，在電分析化學(xué)領(lǐng)域它既可以作為溶劑和支持電解質(zhì)，又可以作為粘合劑和固定膜用于制備修飾電極。本文制備了離子液體修飾電極，并采用不同的方法將Hb固定于電

2、極表面，開展了Hb的直接電化學(xué)行為與電催化研究。論文主要包括以下內(nèi)容： 1．制備了2種離子液體修飾碳糊電極。分別以室溫離子液體1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([BMIM]PF<,6>)和六氟磷酸正丁基吡啶(BPPF<,6>)代替?zhèn)鹘y(tǒng)石蠟為粘合劑與石墨粉相混合制備了新型的離子液體修飾碳糊電極(CILE)。采用掃描電子顯微鏡對其表面形貌進(jìn)行了表征，以鐵氰化鉀為電化學(xué)探針對它們的電化學(xué)行為進(jìn)行了研究，并與傳統(tǒng)石蠟碳糊電極(CPE)進(jìn)

3、行了比較。結(jié)果表明，由于室溫離子液體具有較高的導(dǎo)電性，使CILE比CPE具有更高的導(dǎo)電效率，電流響應(yīng)明顯增加；同時CILE具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和很好的穩(wěn)定性。 2．開展了Hb在CILE上的直接電化學(xué)行為研究。分別以上述2種CILE為基底電極，以Nation、納米CaCO<,3>、聚乙烯醇(PVA)、皂土(Clay)等為成膜材料，采用層層涂布法制備了不同類型的Hb修飾電極如PVA/Clay/Hb/CILE、Nation/Nano-C

4、aCO<,3>/Hb/CILE等。考察了Hb在不同蛋白質(zhì)膜電極上的直接電化學(xué)行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Hb在不同的修飾膜內(nèi)基本保持了其生物活性，并且在修飾電極上其電子傳遞能力明顯增強(qiáng)，表現(xiàn)出一對準(zhǔn)可逆的氧化還原峰。對Hb的直接電化學(xué)行為進(jìn)行了研究，求解了相關(guān)的電化學(xué)參數(shù)。由于Hb含有鐵卟啉活性中心，具有類似過氧化物酶(POD)的催化活性，因此進(jìn)一步研究了該修飾電極對H<,2>O<,2>、三氯乙酸(TCA)、亞硝酸鈉(NaNO<,2>)等小分子

5、的催化性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所制備的Hb修飾電極對H<,2>O<,2>表現(xiàn)出良好的電催化性能，催化還原峰電流在一定條件下與H<,2>O<,2>的濃度成正比，進(jìn)而構(gòu)建了用于檢測微量H<,2>O<,2>的電化學(xué)傳感分析的新方法。 3．用血紅蛋白、[BMIM]PF<,6>以及石墨粉均勻混合得到血紅蛋白-離子液體-碳糊修飾電極(Hb-IL-CPE)。采用掃描電子顯微鏡(SEM)和電化學(xué)法對混合在離子液體修飾碳糊電極中的血紅蛋白(Hb)的性質(zhì)

6、進(jìn)行了研究和表征。Hb在碳糊中保持了其生物活性并表現(xiàn)出良好的電化學(xué)行為，電化學(xué)實(shí)驗(yàn)表明了在pH 7.0的磷酸鹽緩沖溶液(PBS)中出現(xiàn)一對峰形良好的準(zhǔn)可逆氧化還原峰。對Hb的電化學(xué)參數(shù)進(jìn)行了推導(dǎo)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)n為1.2，電子傳遞系數(shù)α為0.465，反應(yīng)速率常數(shù)忽為0.434 s<'-1>。該修飾電極對H<,2>O<,2>表現(xiàn)出非常好的電催化行為，當(dāng)H<,2>O<,2>的濃度在8.0×10<'-6>～2.8x10<'-4> mol/L，范圍