【摘要】：本文主要是基于石墨烯材料在自然干燥條件下會(huì)發(fā)生體積收縮的這一本征性質(zhì)，研究了葡萄糖氧化酶(GOD)的固定化。本文主要內(nèi)容如下:

1.緒論部分主要介紹了石墨烯材料、酶電極、酶的固定化方法、本文的研究背景和內(nèi)容。

2.結(jié)合鉑(Pt)的良好導(dǎo)電性和電化學(xué)還原氧化石墨烯(ERGO)的高導(dǎo)電性以及良好的生物相容性，制備了一種新型的多孔活性ERGO微電極，該微電極比表面積較大，使得該微電極在傳感領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用。三維多孔活性ERGO微電極制備方法，為一步電化學(xué)還原的方法，具有簡(jiǎn)單，方便，經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。該微電極具有三維多孔分級(jí)結(jié)構(gòu)并呈現(xiàn)出比Pt絲微電極更好的電化學(xué)性能。

3.研究了三維多孔ERGO微電極吸附的GOD的直接電化學(xué)。基于ERGO三維交錯(cuò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了GOD活性中心和電極表面之間的直接電子轉(zhuǎn)移，該過(guò)程是一表面控制的電化學(xué)可逆過(guò)程。在ERGO微電極表面GOD具有較高的覆蓋度，達(dá)到2.83×10-9mol cm-2，這個(gè)值高于傳統(tǒng)修飾電極。GOD的表觀電子轉(zhuǎn)移速率系數(shù)(ks)為2.98 s-1，表現(xiàn)出快速的電子轉(zhuǎn)移行為。GOD的直接電化學(xué)的pH窗口較寬，為2.69-9.09。

4.基于ERGO材料體積收縮的本征性質(zhì)，采用SEM和CV技術(shù)進(jìn)一步研究了五種固定狀態(tài)下酶電極的“門效應(yīng)”，分別對(duì)應(yīng)于門全開(kāi)、部分關(guān)到全關(guān)的幾種狀態(tài)，這些狀態(tài)均實(shí)現(xiàn)了GOD的直接電化學(xué)。

當(dāng)電極對(duì)應(yīng)于門全關(guān)的狀態(tài)，即干燥5 min后的微電極，也達(dá)到GOD固定化較好效果。這種固定化方法簡(jiǎn)單，易于操作，而且不需要任何的中介物質(zhì)或者表面的覆蓋物。并且該微電極在檢測(cè)葡萄糖時(shí)獲得了較好的結(jié)果，線性范圍0.05-4.2 mM、較高的靈敏度27.66μA mM-1cm-2、較好的抗干擾性和穩(wěn)定性等。