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聚合物膜由于其成本低、易加工、物理和化学修饰比较简单等优点,已经应用到生命科学、环境、医药、能源等诸多领域。本文将电聚合物膜和聚合电解质膜分别与电子中介体、杂多酸、纳米颗粒等物质结合,制备了多种新型的聚合物膜修饰电极,并应用于生物传感和电催化领域。同时,室温离子液体作为一种绿色溶剂也日益成为人们研究的热点。本文利用室温离子液体的高导电性和低焦耳热等特点,将其用于生物电化学和毛细管电泳,作了一些初步探讨。具体研究工作如下:(1)利用醌氢醌(QHQ)的电子中介作用与非导电聚合物膜的抗干扰能力,构建了基于固定血红蛋白(Hb)和QHQ在聚邻氨基酚(POAP)膜中的新型H2O2生物传感器。采用压电石英阻抗技术研究了POAP、Hb-POAP和Hb-QHQ-POAP膜的黏弹性,并估测了这三种膜的厚度。通过循环伏安法、计时电流法及动力学研究证实了QHQ对Hb催化性能的中介作用:Hb-QHQ-POAP膜的氧化还原峰比Hb-POAP膜的更可逆;Hb-QHQ-POAP膜对H2O2的响应电流大约是Hb-POAP膜的两倍;Hb-QHQ-POAP膜中Hb的米氏常数和活化能分别为7.47 mmol?L-1和13.91 kJ?mol-1,两者均比Hb-POAP膜中Hb的小。(2)制备了一种基于包埋血红蛋白(Hb)在类普鲁士蓝导电膜(铁氰化铁-钴,FeCoHCF)和非导电膜(聚邻氨基酚,POAP)双层膜中的新型H2O2生物传感器。采用循环伏安法、能量衍射X射线光谱和傅立叶转换-红外光谱表征了FeCoHCF膜及其固态粉末。选用POAP膜来提高修饰电极的稳定性和抗干扰性能,并详细讨论了各种氧化还原离子在POAP中的穿透性。对比调查了Hb/POAP/FeCoHCF、Hb/POAP和POAP/FeCoHCF三种膜上的H2O2响应,前者是后两者的40和1.5倍。Hb/POAP/FeCoHCF膜对H2O2响应的浓度线性范围为0.017 mmol?L-1到4.03 mmol?L-1,此膜中Hb表观米氏常数为9.31 mmol?L-1。(3)将另一种类普鲁士蓝导电膜(铁氰化钴,CoHCF)和纳米金(Au colloid)结合,制备了铁氰化钴/纳米金双层膜修饰金电极(CoHCF/Au colloid/Au)。采用电化学-压电石英阻抗联用技术在线监测Au colloid对CoHCF膜的生长和质量传输的影响。在硝酸钾和硫酸钾溶液中,纳米金修饰电极上的CoHCF膜的平均生长速率分别是23和12 ng?cm?2?s?1;然而裸电极上的分别为15和9 ng?cm?2?s?1。同一电解质溶液中,纳米金修饰电极上CoHCF的表观摩尔质量在低电位和高电位的差值,比其在裸电极