文档介绍:湖北大学
硕士学位论文
室温离子液体在生物电分析化学中的应用研究
姓名:熊华玉
申请学位级别:硕士
专业:应用化学
指导教师:王升富
20080501
摘要作为一类新型的非水电解质,离子液体具有一系列独特的电化学特性:较高的离子榛〈倪溥蜓衾胱雍退姆鹚嵋趵胱⒘姿嵋趵电导率、宽的电势窗口,热稳定、电化学稳定性好,通过对阴阳离子的设计可调节其性质以适应不同研究体系的需要,可以和碳粉、纳米粒子等混合形成凝胶。以离子液体为非水介质,研究蛋白质的直接电化学和电催化行为,可以构建新型的非水相生物传感器。研究以导电性能好的离子液体代替石蜡油做碳糊电极的粘附剂,可以增强碳糊电极的响应性能,扩展其应用范围。以离子液体代替传统的非水电解质作有机溶剂的支持电解质,可以增加溶液的电化学窗口,增大一些带电底物的溶解度,扩展有机溶剂中电分析的应用范围。从多方面研究以绿色的离子液体替代传统的有机溶剂对于环境的保护具有很重要的意义。本文的要内容包括以下四个方面:铣蒒,子组成的对水和空气稳定的室温离子液体,采用元素分析法、氢核磁共振谱和碳核磁共振谱对其结构和性能进行表征;;选择具有较好的生物亲和性、能较好地溶解某些生物小分子、较宽的电位窗口等性质的离子液体以满足电化学研究的要求。每蔷厶怯谢航:焖氐鞍字使潭ㄔ诓L嫉缂ū砻妫票噶诵阅芪定的血红素蛋白质一壳聚糖膜修饰玻碳电极。紫外一可见吸收光谱和傅立叶变换红外光谱证实固定在壳聚糖膜内的蛋白质能保持其原始构象。原子力显微镜成像显示蛋白质、壳聚糖、@醚贩卜ā⒎讲ǚ安法研究了固定在电极上蛋白质的直接电化学及电催化行为,计算了氧化还原过程中的热力学和动力学参数。在不加水的亲水性】中,血红素蛋白质能有效地与电极之间进行电子传递,并且该过程为表面控制的准可逆电化学过程。此类传感器对过氧化氢表现出很好的电催化还原活性,表明壳聚糖膜固定的血红素蛋白质在丁基甲基咪唑四氟硼酸盐中仍能保持其生物电催化活性。檬杷远』谆溥蛄姿嵫和石蜡油的混合物作粘附剂,将碳粉和血红素蛋白质分散在粘附剂中均匀混合呈糊状,填充入中空的电极中制备稳定的碳糊电极。扫描电子显微镜显示离子液体与碳粉和石蜡油之间存在着相互作用,随着离子液体的加入,碳和石蜡油之间的空隙被导电性的离子液体填充。采用安培猼曲线研究了此生物传感器对的电催化还原过程,计算了一些电催化参数值。
所制备的碳糊电极对的催化还原表现出很高的灵敏度、较宽的线性范围及很好的一些小小的改变。另外,其热稳定性、操作性及重现性都比较好。訹綪】为非水支持电解质,采用循环伏安、控制电位电解和计时库仑等多种电化学技术详细地研究了械ê焖卦诼悴L嫉缂系牡缁形!Q芯勘明械ê焖氐难趸R桓隼┥⒖刂频牟豢赡婀獭2捎眉剖笨饴胤ḿ扑懔说ê焖在械睦┥⑾凳偷缂ū砻娴母哺橇俊S米贤庖豢杉馄追ḿ觳饬撕愕缥坏缃馑产生的氧化产物。证实在所用的校嬖谧帕街植煌刺牡ê焖亍J状瓮笔关键词:室温离子液体;非水介质;支持电解质;粘附剂:血红素蛋白质;胆红素;生稳定性。在不同值的底液中,此传感器的电流响应没有明显的差别,只是灵敏度有现了同一种溶剂中不同状态的胆红素的电化学氧化过程,并初步探讨了各种不同状态的胆红素的电化学氧化机理。物传感器;电催化
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日期:如叼。纠一湖北大学学位论文原创性声明和使用授权说明论文作者签名:链耸玉原创性声明砌善年石月日学位论文使用授权说明日期:沙暑一唬琾本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。日期:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以允许采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存学位论文;在不以赢利为目的的前提下,学校可以公开学位论文的部分或全部内容。C苈畚在解密后遵守此规定作者签名:指导教师签名:
一、绪论椅吕胱右禾宓闹掷唷⑽锢砘灾始捌浜铣煞椒乃辏琀⑾至说谝桓雎嚷生命过程离不开电子传递,从某种意义上讲,研究生命过程实质上就是研究生物体乎都是在酶的催化作用下完成的。很多酶在催化过程中都要经历电子转移过程。胆红素室温离子液体,作为一类新型的非水溶剂,具有许多优良性能,其在化学中的应用室温离子液体又简称离子液体或室温熔融盐,也称非水离子液体或液态有机盐