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摘 要：以1,4-二氧六环为溶剂，通过溶剂热法合成直径约为1 µm的CeO2微球。将Hb包埋在CeO2 /Nafion膜中，制备成Hb-CeO2/NF/GCE，被修饰的Hb能保持它本身的二级结构并能进行直接电子传递(异相电子传递速率常数为1.39 ± 0.5 s-1)，表明CeO2微球能够提供具有生物相容性的微环境，促进Hb与电极间的电子转移，Hb-CeO2/NF/GCE对O2和H2O2具有良好的生物电催化活性，该电极性能稳定。60914
Abstract: CeO2 microspheres, with an average diameter of 1 µm, have been prepared through a facile 1,4-dioxane-assisted solvothermal synthesis. Hb is immobilized in CeO2 /Nafion films,and Hb-CeO2/NF/GCE is fabricated successfully. The immobilized Hb retained its native secondary structure, undergoes direct electron transfer (with a heterogeneous rate constant of 1.39±0.5 s−1), and displays excellent bioelectrocatalytic activity to the reduction of O2 and H2O2. The performance of the modified electrodes is stable.
Keywords: Cerium dioxide, Hemoglobin, Electrochemistry
1 前言 3
1.1 纳米材料 3
1.2 二氧化铈 4
1.3 纳米二氧化铈的制备方法 4
1.4 纳米氧化铈的表征方法 6
1.5 血红蛋白 7
1.6 电化学性能 7
2 实验部分 8
2.1 实验仪器与试剂 8
2.2 CeO2的合成方法 8
2.3 修饰电极的制备 8
3 结果与讨论 9
3.1 二氧化铈的SEM分析 9
3.2 Hb-CeO2/NF/GCE修饰电极的电化学性能 9
3.3 不同扫速对峰电流的影响 11
3.4 O2对Hb-CeO2-Nafion/GCE的催化 11
3.5 H2O2对Hb-CeO2-Nafion/GCE的催化 12
3.6 Hb-CeO2/NF/GCE修饰电极的稳定性研究 13
结 论 15
参考文献 16
致 谢 19
1 前言
近几年来，微纳米球的研究越来越多的被人们关注，因为纳米材料具有广泛的运用，如光电设备、荧光材料、光子晶体、超顺磁材料等[1]。
1.1 纳米材料
纳米材料是指物质尺度处于1—100nm之间的特定功能性材料，其性能不同于宏观物质，也不同于微观物质。当物质微粒小到纳米级时，就会产生特殊的性能，体积效应、量子尺寸效应、表面效应及宏观量子隧道效应被称为纳米物质的四大效应，其磁、光、电和化学性质也会相应的改变，展现出不同于其他材料的优越性能[2]。
当材料的尺寸小到纳米数量级时，它的外部形态的改变就会反映到材料的结构和性能上，将体现为最基本的奇异四大效应。
①小尺寸效应
当粒子的尺寸与光波、德布罗意波或超导态相干长度相等甚至还要小时，晶体周期性边界就会被损坏，而非晶体态粒子表面原子密度会变小，导致粒子的物理性能与普通粒子不同，这叫做纳米物质的小尺寸效应。