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新型1-烷基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体/过氧化氢酶电极电化学性能研究与应用

【小学教学论文网】生物传感器是以固定化的生物成分或生物体本身为敏感材料,与适当化学换能器相结合产生一种快速检测物理、化学或生物量的器件。生物传感器的制作核心是酶固定化,传统方法最大的缺点是导致酶的活性大幅度下降。于是,人们尝试引入一些亲生物材料如聚L-酪氨酸[1]、过氧化聚吡咯膜[2]和聚乙烯[3]等作载体。这些亲生物材料对改善电极稳定性和导电性起到了一定的作用,但它们难以为酶催化提供最佳环境。近年来,离子液体引起人们的极大兴趣,已在分析化学获得广泛应用[4,5]。实践表明离子液体与酶、底物和其他亲生物材料配伍性好,可显著提高酶的活性和稳定性。此特性为离子液体替代传统粘合剂或高分子材料奠定了良好基础[6~8]。由于传统的烷基咪唑六氟磷酸盐类离子液体咪唑环2-位氢原子较为活泼,易被氧化,导致电化学窗口变窄,限制了它们在生物传感器及相关领域的应用。我们拟将咪唑环2-位氢原子用甲基取代,设计、合成了系列1-烷基-2,3-二甲基咪唑类离子液体,并研究此类离子液体作为介质的H2O2生物传感器电化学性能。
1 实验部分1.1 仪器与试剂
IM6型电化学工作站(德国, Zahner),银/氯化银标准电极和铂电极(上海恒誉水分析仪器厂)。紫外可见光谱仪(北京普析通用仪器公司)。牛肝过氧化氢酶(Sigma);改性纤维素膜(Union Car-bide); H2O2溶液用30%H2O2进行配制,然后用KMnO4法标定; 1,2-二甲基咪唑(Sigma);实验用水为二次蒸馏水。
1.2 1-烷基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体的合成
在装有电动搅拌器、温度计和高纯氮气的四口烧瓶中,加入等摩尔的1,2-二甲基咪唑和重蒸过的溴代正戊烷,采用水浴加热,溶液由透明变为膏状时停止搅拌。加水溶解,弃去上层未反应的原料。将中间产物转移至大烧杯中,搅拌,分批加入六氟磷酸钾溶液,反应5 h,收集离子液体。用水反复洗涤离子液体,直至用AgNO3检测水相不含溴离子。将离子液体用丙酮溶解,加入活性碳吸附脱色,抽滤,滤液真空旋蒸,得无色油状液体。按同样方法合成并纯化
 
 
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