專利名稱：聚苯胺-海藻酸-離子液體-酶復合膜修飾電極的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聚苯胺-海藻酸-離子液體-酶復合膜修飾電極的制備方法。
背景技術：
導電高分子具有特殊的結構和優(yōu)異的物理化學性能使它在生物傳感器、電磁屏蔽、金屬防腐和隱身技術上有著廣泛、誘人的應用前景。在各種導電高分子中，聚苯胺具有易成膜且膜的穩(wěn)定性好、易于化學或電化學合成等特點，是導電高分子領域中研究較多的體系之一。聚苯胺修飾的酶電極是生物傳感器研究的熱點，并已發(fā)展了多種制備方法。酶固定方法的選擇對于制備響應快、靈敏度高、穩(wěn)定性好、使用壽命長的傳感器至關重要。海藻酸具有生物相容性好、價格低廉、材料易得、制備簡便等優(yōu)點，已成為使用最為廣泛的酶固定化載體之一。 室溫離子液體是國際綠色化學的前沿和熱點，與傳統(tǒng)的易揮發(fā)有機溶劑相比，離子液體具有良好的導電性、非揮發(fā)性、較寬的電化學窗口、低蒸汽壓和選擇性溶解能力等優(yōu)點，已在有機催化合成、有機電化學合成、電化學、生物化學等領域發(fā)揮了獨特的作用，為解決全球能源、資源、環(huán)境等重大戰(zhàn)略性問題提供了新機遇。已有文獻報道在離子液體中通過化學或電化學方法合成導電高分子。近年來，人們發(fā)現(xiàn)許多酶在離子液體中具有良好的性能，有利于進行電化學和電催化反應。同時，離子液體高的離子導電性能還可有效促進酶與電極材料之間的電子傳輸。 修飾電極作為生物傳感器中的重要部件，其制備方法對生物傳感器的性能有很大的影響。但現(xiàn)有技術中聚苯胺-酶修飾電極制備工藝一般較復雜，制備周期長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是針對上述現(xiàn)有不足而提出的一種聚苯胺_海藻酸_離子
液體-酶復合膜修飾電極的制備方法，該方法工藝簡單、容易操作、制備周期短。
本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用解決方案為聚苯胺-海藻酸-離子液
體-酶復合膜修飾電極的制備方法，其特征在于包括有以下步驟1)將苯胺與海藻酸溶于
pH為1-3的鹽酸溶液中，得到溶液A，溶液A中苯胺的濃度為0. 01-0. 05mol/L，海藻酸的質
量百分濃度為O. 1-0.5% ; 2)向溶液A中加入離子液體，攪拌1-2小時后，得到溶液B，加入的離子液體質量為溶液A的1-5% ; 3)向溶液B中加入酶，超聲10-30分鐘，得到溶液C，酶在溶液C中的濃度為0. 01-lmg/mL ; 4)在配備工作電極、對電極和參比電極的溶液C中進行電化學循環(huán)伏安法合成，循環(huán)電位在-0. 25-0. 85V之間，即得到聚苯胺_海藻酸_離子液體_酶復合膜修飾電極。
按上述方案，所述的工作電極為金、鉬或氧化銦錫；
按上述方案，所述的離子液體為1-丁基_3-甲基咪唑六氟化磷或1-丁基-3-甲 基咪唑四氟化硼； 按上述方案，所述的酶為過氧化物酶、葡萄糖氧化酶、乳酸氧化酶、脂肪酶或膽固 醇氧化酶； 按上述方案，所述的電化學循環(huán)伏安法采用掃描圈數(shù)為20-200圈。 本發(fā)明的反應機理是海藻酸作為摻雜劑參與聚苯胺的電化學聚合，且它是優(yōu)良的
酶固定載體。同時體系中的離子液體可作為電子傳遞促進劑與酶相結合，可在電極表面電
沉積得到聚苯胺_海藻酸_離子液體_酶復合膜修飾電極。 與已有技術相比較，本發(fā)明已達到的技術效果 海藻酸來源豐富，具有良好的生物相容性，是優(yōu)良的酶固定載體，且可作為摻雜劑 參與聚苯胺的電化學聚合。同時體系中的電子傳遞促進劑離子液體與酶相結合，可在電極 表面電沉積得到聚苯胺_海藻酸_離子液體_酶復合膜修飾電極，本發(fā)明反應條件簡單，容 易操作，制備周期短，復合膜厚度可控。
具體實施例方式
為了更好的理解本發(fā)明，下面結合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的
內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
實施例1 : 1)將苯胺與海藻酸溶于pH為1的鹽酸溶液中，得到溶液A，溶液A中苯胺的濃度 為0. 01mol/L，海藻酸的質量百分濃度為0. 1% ; 2)向溶液A中加入離子液體1- 丁基-3-甲基咪唑六氟化磷，攪拌1小時后，得到 溶液B，加入的離子液體質量為溶液A的2% ; 3)向溶液B中加入過氧化物酶，超聲30分鐘，得到溶液C，過氧化物酶在溶液C中 的濃度為0. 01mg/mL ; 4)在配備金工作電極、對電極和參比電極的溶液C中進行電化學循環(huán)伏安法合 成，循環(huán)電位在-0. 25-0. 85V之間，掃描圈數(shù)為20圈，即得到聚苯胺_海藻酸_離子液 體-酶復合膜修飾電極。
實施例2 : 1)將苯胺與海藻酸溶于pH為2的鹽酸溶液中，得到溶液A，溶液A中苯胺的濃度 為0. 03mol/L，海藻酸的質量百分濃度為0. 2% ; 2)向溶液A中加入離子液體1- 丁基-3-甲基咪唑六氟化磷，攪拌2小時后，得到 溶液B，加入的離子液體質量為溶液A的1% ; 3)向溶液B中加入葡萄糖氧化酶，超聲20分鐘，得到溶液C，葡萄糖氧化酶在溶液 C中的濃度為lmg/mL ; 4)在配備鉑工作電極、對電極和參比電極的溶液C中進行電化學循環(huán)伏安法合 成，循環(huán)電位在-0. 25-0. 85V之間，掃描圈數(shù)為100圈，即得到聚苯胺_海藻酸_離子液 體-酶復合膜修飾電極。
實施例3 : 1)將苯胺與海藻酸溶于pH為3的鹽酸溶液中，得到溶液A，溶液A中苯胺的濃度為0. 05mol/L，海藻酸的質量百分濃度為0. 3% ; 2)向溶液A中加入離子液體1- 丁基_3-甲基咪唑四氟化硼，攪拌1小時后，得到 溶液B，加入的離子液體質量為溶液A的2% ; 3)向溶液B中加入乳酸氧化酶，超聲10分鐘，得到溶液C，乳酸氧化酶在溶液C中 的濃度為0. 5mg/mL ; 4)在配備氧化銦錫工作電極、對電極和參比電極的溶液C中進行電化學循環(huán)伏安 法合成，循環(huán)電位在-0. 25-0. 85V之間，掃描圈數(shù)為50圈，即得到聚苯胺_海藻酸_離子液
體-酶復合膜修飾電極。
實施例4 : 1)將苯胺與海藻酸溶于pH為1的鹽酸溶液中，得到溶液A，溶液A中苯胺的濃度 為0. 05mol/L，海藻酸的質量百分濃度為0. 4% ; 2)向溶液A中加入離子液體1- 丁基-3-甲基咪唑四氟化硼，攪拌2小時后，得到 溶液B，加入的離子液體質量為溶液A的4% ; 3)向溶液B中加入脂肪酶，超聲30分鐘，得到溶液C，脂肪酶在溶液C中的濃度為 0. 3mg/mL ; 4)在配備金工作電極、對電極和參比電極的溶液C中進行電化學循環(huán)伏安法合 成，循環(huán)電位在-0. 25-0. 85V之間，掃描圈數(shù)為200圈，即得到聚苯胺_海藻酸_離子液 體-酶復合膜修飾電極。
實施例5 : 1)將苯胺與海藻酸溶于pH為2的鹽酸溶液中，得到溶液A，溶液A中苯胺的濃度 為0. 01mol/L，海藻酸的質量百分濃度為0. 2% ; 2)向溶液A中加入離子液體1- 丁基-3-甲基咪唑六氟化磷，攪拌1. 5小時后，得 到溶液B，加入的離子液體質量為溶液A的3% ; 3)向溶液B中加入膽固醇氧化酶，超聲20分鐘，得到溶液C，膽固醇氧化酶在溶液 C中的濃度為0. 05mg/mL; 4)在配備鉑工作電極、對電極和參比電極的溶液C中進行電化學循環(huán)伏安法合 成，循環(huán)電位在-0. 25-0. 85V之間，掃描圈數(shù)為100圈，即得到聚苯胺_海藻酸_離子液 體-酶復合膜修飾電極。
實施例6 : 1)將苯胺與海藻酸溶于pH為3的鹽酸溶液中，得到溶液A，溶液A中苯胺的濃度 為0. 05mol/L，海藻酸的質量百分濃度為0. 4% ; 2)向溶液A中加入離子液體1- 丁基-3-甲基咪唑四氟化硼，攪拌1小時后，得到 溶液B，加入的離子液體質量為溶液A的4% ; 3)向溶液B中加入葡萄糖氧化酶，超聲30分鐘，得到溶液C，葡萄糖氧化酶在溶液 C中的濃度為0. 5mg/mL ; 4)在配備工作電極、對電極和參比電極的溶液C中進行電化學循環(huán)伏安法合成， 循環(huán)電位在-0. 25-0. 85V之間，掃描圈數(shù)為80圈，即得到聚苯胺_海藻酸_離子液體_酶 復合膜修飾電極。 本發(fā)明所列舉的各原料都能實現(xiàn)本發(fā)明，以及各原料的上下限取值、區(qū)間值都能實現(xiàn)本發(fā)明；在此不一一列舉實施例。本發(fā)明的工藝參數(shù)(如溫度、時間等)的上下限取 值、區(qū)間值都能實現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實施例。
權利要求
聚苯胺-海藻酸-離子液體-酶復合膜修飾電極的制備方法，其特征在于包括有以下步驟1)將苯胺與海藻酸溶于pH為1-3的鹽酸溶液中，得到溶液A，溶液A中苯胺的濃度為0.01-0.05mol/L，海藻酸的質量百分濃度為0.1-0.5％；2)向溶液A中加入離子液體，攪拌1-2小時后，得到溶液B，加入的離子液體質量為溶液A的1-5％；3)向溶液B中加入酶，超聲10-30分鐘，得到溶液C，酶在溶液C中的濃度為0.01-1mg/mL；4)在配備工作電極、對電極和參比電極的溶液C中進行電化學循環(huán)伏安法合成，循環(huán)電位在-0.25-0.85V之間，即得到聚苯胺-海藻酸-離子液體-酶復合膜修飾電極。
2. 按權利要求1所述的聚苯胺_海藻酸_離子液體_酶復合膜修飾電極的制備方法，其特征在于所述的工作電極為金、鉬或氧化銦錫。
3. 按權利要求1或2所述的聚苯胺_海藻酸_離子液體_酶復合膜修飾電極的制備方法，其特征在于所述的離子液體為1- 丁基-3-甲基咪唑六氟化磷或1- 丁基-3-甲基咪唑四氟化硼。
4. 按權利要求1或2所述的聚苯胺_海藻酸_離子液體_酶復合膜修飾電極的制備方法，其特征在于所述的酶為過氧化物酶、葡萄糖氧化酶、乳酸氧化酶、脂肪酶或膽固醇氧化酶。
5. 按權利要求1或2所述的聚苯胺_海藻酸_離子液體_酶復合膜修飾電極的制備方法，其特征在于所述的電化學循環(huán)伏安法采用掃描圈數(shù)為20-200圈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚苯胺-海藻酸-離子液體-酶復合膜修飾電極的制備方法，包括有以下步驟1)將苯胺與海藻酸溶于鹽酸溶液中，得到溶液A；2)向溶液A中加入離子液體，攪拌得到溶液B；3)向溶液B中加入酶，超聲，得到溶液C；4)在配備工作電極、對電極和參比電極的溶液C中進行電化學循環(huán)伏安法合成，即得到聚苯胺-海藻酸-離子液體-酶復合膜修飾電極。與已有技術相比較，本發(fā)明已達到的技術效果本發(fā)明反應條件簡單，容易操作，制備周期短，復合膜厚度可控。
文檔編號G01N27/327GK101793861SQ20101013431
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權日2010年3月26日
發(fā)明者喻湘華, 李亮, 潘杰, 鄢國平, 魏玉研 申請人:武漢工程大學