CPO在聚赖氨酸修饰电极上的电化学行为及其电催化研究.pdf

上海师范大学
硕士学位论文
CPO在聚赖氨酸修饰电极上的电化学行为及其电催化研究
姓名:赵雯
申请学位级别:硕士
专业:物理化学
指导教师:吴霞琴
20100401
诰劾蛋彼嵝奘蔚缂系牡缁形<捌涞绱呋芯摘要赖氨酸是碱性必须氨基酸,是构成生物体的基本物质之一,其兼有氨基和羧生物细胞或分子与电极表面问的吸附力从而促进酶或蛋白质的直接电子传递,是一种固定化酶的优良载体。本研究工作选择电聚合9潭傅脑靥濉本文先以与灾始胺肿恿拷衔=咏难:斓鞍,为研究模型,探索其在疓缂系墓潭ɑ椒ǎ潭τ糜贑,提高实验效率。最终确定应用电化学方法在玻碳电极上修饰聚蛋彼崮ぃ基..二甲基氨基丙基级前费嗡嵫做交联剂,固定P奘电极的循环伏安曲线呈现一对可逆的氧化还原峰,表明聚蛋彼崮芄缓芎玫在甈/,能观察到该电极上闹苯拥缱哟ǖ莘从Γ潜砻婵刂乒蹋匝跗牡缁学还原具有显著的催化效应。不同值缓冲溶液中循环伏安测试表明,式量电位随溶液值增大而负移呈现一斜率为传递的同时伴随质子的转移,详细机理尚待深入研究。本研究工作尝试将甈/修饰电极应用于催化穆然W贤夤谱跟踪测试结果显示,固定在疓缂ū砻娴腃能够很好的催化关键词:氯过氧化物酶,聚焕蛋彼幔缇酆希绱呋苯拥缁В奘蔚缂基双功能团的独特性质。聚蛋彼分子中存在大量游离氨基,对蛋白质具有广泛的亲和力,具有良好的耐热性、化学稳定性和机械性能,可有效增强促进氯过氧化物酶在电极表面的直接电子传递,这是一个受吸附控制的准可逆电子传递过程,还伴随有质子的转移。该电极有很好的稳定性,并能显著地电催化氧的电化学还原反应。/的直线关系,表明直接电子转化为醪教教至薈的电催化机理。
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新签名:募躲瞄∞⋯·‘日期:乃吁娴,芬发作者签名:进荧论文独创性声明论文使用授权声明了特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或机构已经发表或撰写过的研究本人完全了解上海师范大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中做了明确的声明并表示了谢意。分内容,可以采用影印、缩印或其它手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定。作者签名:
诰劾蛋彼嵝奘蔚缂系牡缁形<捌涞绱呋芯第一章绪论研究背景大多数由蛋白质组成,极少数为W魑I锎呋粒噶⑻遄ㄒ恍浴⑶蜓≡性强,催化效率高,利用酶可通过有限的步骤实现诸多化学方法难以完成的反应。酶催化反应勿须高温高压、强酸强碱等剧烈条件,常温常压下即可进行,能有效地减少设备费用,极大节省能源。酶源于生物体,是无环境毒害的、生物可降解物质,比拟的优越性。由此,酶在生物催化应用领域具有广阔的前景】。然而,将酶作为催化剂直接置于反应体系进行生产,其实际的选择性和催化活性尚不尽如人意,因此,为改善这种状况而进行的探索极具意义。赖氨酸是构成生物体的最基本物质,因其兼具氨基和羧基两种功能团而产生了很多独特的性质。通过电化学方法将其聚合于电极表面、继而研究聚赖氨酸修饰电极在生物分析中的应用已见报道【伞俊1狙芯啃∽【俊本研究工作则着重考察固定在电聚合制备的聚蛋彼嵝奘蔚缂系拿傅闹有机化学反应中应用的可行性。它蛋白一样,酶由氨基酸长链构成,具有一、二、三、四级结构,其中一部分链呈螺旋状,一部分呈折叠的薄片结构,两部分由不折叠的氨基酸链连接起来,从而使完整的酶蛋白分子呈现特定的三维结构。酶的催化作用有赖于作为一级结构的氨基酸的排列顺序和空间结构的完整,一级结构的变化将导致酶的变性或失活。酶分子生物酶是由生物体内活细胞产生的、具有催化作用的有机物,其中符合当代绿色化学的发展要求。尤其是,在有机化学反应选择性上更显示出了无可接电子传递行为,在获得对氧还原良好的电催化效果的基础上,探索生物酶在催化酶是大分子,分子量一般在一万以上,其本质是具有催化功能的蛋白质。与其中与底物结合并发生催化反应的区域是酶的活性中心,它仅由酶分子结构中少数几个氨基酸残基构成,这些残基在一级结构上可相距很远,甚至位于不同肽链,但借
的应用并不十分普遍,主要基于以下原斟】:首先,酶源自生物体,大多数酶适应提高酶的应用开辟了新的途型。.锩讣捌浯呋芯肯肿酶的固定化,酶的交联技术,酶的化学修饰,以及酶的定向进化等为解决上述问题、等【】拷ǹ蔷厶,心コ煞郏胪7圩吹囊鹊白悦富旌涎心ィ梦潭ㄔ谄浔砻妗和等刻骄苛艘恢钟霉助肽链的空间构型而彼此接近,构成特定的活性结构。尽管酶用于催化反应具有诸多优点,然其作为生物催化剂在大规模工业生产