有序中孔炭/四氧化三铁复合材料的制备及其用于血红蛋白的电化学研究

doi:10.6023/A1107302

化学学报 ›› 2012, Vol. 0 ›› Issue (05): 617-623 .DOI: 10.6023/A1107302 上一篇下一篇

研究论文

有序中孔炭/四氧化三铁复合材料的制备及其用于血红蛋白的电化学研究

郑静^a,b, 赵家昌^a, 龚晨^a, 刘萍^a, 陈瑜^a, 黄焕^a, 何品刚^b, 方禹之^b

a 上海工程技术大学化学化工学院上海 201620;
b 华东师范大学化学系上海 200062

投稿日期:2011-07-30 修回日期:2012-01-12 发布日期:2012-03-17
通讯作者: 郑静 E-mail:kkzhengjing707@163.com
基金资助:
国家自然科学基金(No. 20675031)和上海市教委(No. 09YZ374)资助项目.

Preparation of the Ordered Mesoporous Carbon/Fe₃O₄ and Its Application for the Direct Electrochemistry of Hemoglobin

Zheng Jing^a,b, Zhao Jiachang^a, Gong Chen^a, Liu Ping^a, Chen Yu^a, Huang Huan^a, He Pingang^b, Fang Yuzhi^b

a College of Chemistry and Chemical Engineering, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620;
b Department of Chemistry, East China Normal University, Shanghai 200062

Received:2011-07-30 Revised:2012-01-12 Published:2012-03-17
Supported by:
Project supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 20675031) and Innovation Program of Shanghai Municipal Education Commission (No. 09YZ374).

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摘要/Abstract

采用微湿含浸法制备了有序中孔炭/四氧化三铁磁性材料. 采用透射电镜和X 射线衍射对复合材料进行了表征.将血红蛋白(Hb)固定于材料表面, 对其直接电化学行为进行了研究, 结果表明Hb 在该材料内仍保持了其生物活性, 在pH＝7.0 的PBS 缓冲液中, 血红蛋白表现出一对峰形良好的准可逆氧化还原峰, 为Hb 的Fe(III)/Fe(II)电对的特征峰, 求出式电位E⁰'为－0.306 V, 电子转移数为n＝1.226, 电荷传递系数为α＝0.51, 表观异相电子转移速率常数为K_S＝0.0144s^-1. 在3.00×10^-6 到1.50×10^-4 mol/L 浓度范围内, 血红蛋白的浓度与其响应电流呈良好的线性关系, 线性相关系数为R＝0.9924, 最低检测限为0.270×10^-6 mol/L.

关键词: 有序中孔炭, 四氧化三铁, 制备, 血红蛋白, 直接电化学

The novel magnetic composites of ordered mesoporous carbon/Fe₃O₄ were prepared with a micro-wetness impregnation method. The composites were characterized by transmission electron microscope and X-ray diffraction. Hemoglobin was immobilized onto the surface of the composites, and was shown to keep its biological activity well. The electrochemical behavior of Hb was studied, and a pair of well-defined, quasi-reversible cyclic voltammetric redox peaks was obtained, which was characteristics of Hb Fe(III)/Fe(II) redox couples. The formal potential (E⁰'), the electron transfer number (n), and transfer coefficient (α) were calculated to be －0.306 V, 1.226 and 0.51, respectively. The average apparent heterogeneous electron transfer rate constant (K_S) obtained for Hb was 0.0144 s^-1. Linear sweep voltammetric measurement of Hb indicated that the peak currents of Hb were linear to its concentration ranging from 3.00×10^-6 to 1.50×10^-4 mol/L with the detection limits of 0.270×10^-6 mol/L.

Key words: ordered mesoporous carbon, ferriferrous oxide, preparation, hemoglobin, direct electrochemistry

引用此文

郑静, 赵家昌, 龚晨, 刘萍, 陈瑜, 黄焕, 何品刚, 方禹之. 有序中孔炭/四氧化三铁复合材料的制备及其用于血红蛋白的电化学研究[J]. 化学学报, 2012, 0(05): 617-623 .

Zheng Jing, Zhao Jiachang, Gong Chen, Liu Ping, Chen Yu, Huang Huan, He Pingang, Fang Yuzhi. Preparation of the Ordered Mesoporous Carbon/Fe₃O₄ and Its Application for the Direct Electrochemistry of Hemoglobin[J]. Acta Chimica Sinica, 2012, 0(05): 617-623 .

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