。
[0039]通過圖3可以看出:加入甘油后氧化峰電流相對于未加入甘油時有明顯增大，同時在加入甘油后還原峰電流相對于未加入甘油時有明顯的減小。因此可以得出結(jié)論:所制備的電極對甘油有很好的催化氧化作用。
[0040]實(shí)施例2
[0041](1)將直徑為3mm的玻碳電極依次用直徑為0.3 μ m和0.05 μ m的A1203粉末拋光成鏡面，用蒸餾水沖洗，然后依次在無水乙醇和蒸餾水中超聲清洗lmin，再將玻碳電極置于0.5mol/L的H2S04溶液中進(jìn)行電極活化，取出用蒸餾水沖洗，晾干得到預(yù)處理的玻碳電極；
[0042](2)吸取6 μ L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的Naf1n甲醇溶液滴加到預(yù)處理玻碳電極表面，在室溫下放置約1.5h，電極表面上的溶劑揮發(fā)后形成一層Naf1n膜；然后把此電極插入含有0.lmmol/L麥爾多拉藍(lán)水溶液(將3.8mg麥爾多拉藍(lán)加入到100mL蒸餾水中配制得到)中浸泡，使麥爾多拉藍(lán)通過離子交換固定到Naf1n膜中；離子交換完成后，把電極取出用二次蒸餾水洗凈，干燥，得到含有介體層的電極；
[0043](3)將含石墨烯的殼聚糖溶液(lmg/mL)、乙醇脫氫酶水溶液(30mg/mL，稱取乙醇脫氫酶(Sigma) 1860U(310U/mg)，加入0.2mL蒸餾水配制得到)、乙醛脫氫酶水溶液(30mg/mL，稱取乙醛脫氫酶(Sigma) 5.4U(0.9U/mg)，加入0.2mL蒸餾水配制得到)及辣根過氧化物酶水溶液(20mg/mL，稱取辣根過氧化物酶(Roche M0040) 1000U (250U/mg)，加入0.2mL蒸餾水配制得到)按1:1:1:1的體積比混合均勻得復(fù)合酶溶液，取復(fù)合酶溶液5 μ L滴加到步驟(2)的電極表面，室溫晾干，得到甘油催化生物燃料電池陽極。
[0044]本實(shí)施例所使用的含石墨烯的殼聚糖溶液通過以下方法制備:稱取0.03g殼聚糖(T0060，DAC ^ 95% )加入到3mL濃度為0.lmol/L的醋酸溶液中，得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的殼聚糖醋酸溶液；取lmL上述質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的殼聚糖醋酸溶液，加入lmg石墨烯，超聲分散4h，得到石墨稀濃度為lmg/mL的含石墨稀的殼聚糖溶液。
[0045]實(shí)施例3
[0046](1)將直徑為3mm的玻碳電極依次用直徑為0.3 μ m和0.05 μ m的A1203粉末拋光成鏡面，用蒸餾水沖洗，然后依次在無水乙醇和蒸餾水中超聲清洗lmin，再將玻碳電極置于0.5mol/L的H2S04溶液中進(jìn)行電極活化，取出用蒸餾水沖洗，晾干得到預(yù)處理的玻碳電極；
[0047](2)吸取6 μ L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的Naf1n甲醇溶液滴加到預(yù)處理玻碳電極表面，在室溫下放置約1.5h，電極表面上的溶劑揮發(fā)后形成一層Naf1n膜；然后把此電極插入含有0.lmmol/L麥爾多拉藍(lán)水溶液(將3.8mg麥爾多拉藍(lán)加入到100mL蒸餾水中配制得到)中浸泡，使麥爾多拉藍(lán)通過離子交換固定到Naf1n膜中；離子交換完成后，把電極取出用二次蒸餾水洗凈，干燥，得到含有介體層的電極；
[0048](3)將含石墨烯的殼聚糖溶液(lmg/mL)、乙醇脫氫酶水溶液(30mg/mL，稱取乙醇脫氫酶(Sigma) 1860U(310U/mg)，加入0.2mL蒸餾水配制得到)、乙醛脫氫酶水溶液(30mg/mL，稱取乙醛脫氫酶(Sigma) 5.4U(0.9U/mg)，加入0.2mL蒸餾水配制得到)及辣根過氧化物酶水溶液(20mg/mL，稱取辣根過氧化物酶(Roche M0040) 1000U (250U/mg)，加入0.2mL蒸餾水配制得到)按1:1:1:1的體積比混合均勻得復(fù)合酶溶液，取復(fù)合酶溶液10 μ L滴加到步驟(2)的電極表面，室溫晾干，得到甘油催化生物燃料電池陽極。
[0049]本實(shí)施例所使用的含石墨烯的殼聚糖溶液通過以下方法制備:稱取0.03g殼聚糖(T0060，DAC ^ 95% )加入到3mL濃度為0.lmol/L的醋酸溶液中，得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的殼聚糖醋酸溶液；取lmL上述質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的殼聚糖醋酸溶液，加入lmg石墨烯，超聲分散2h，得到石墨稀濃度為lmg/mL的含石墨稀的殼聚糖溶液。
[0050]實(shí)施例4
[0051](1)將直徑為3mm的玻碳電極依次用直徑為0.3 μ m和0.05 μ m的A1203粉末拋光成鏡面，用蒸餾水沖洗，然后依次在無水乙醇和蒸餾水中超聲清洗lmin，再將玻碳電極置于
0.5mol/L的H2S04溶液中進(jìn)行電極活化，取出用蒸餾水沖洗，晾干得到預(yù)處理的玻碳電極；
[0052](2)吸取6 μ L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的Naf1n甲醇溶液滴加到預(yù)處理玻碳電極表面，在室溫下放置約1.5h，電極表面上的溶劑揮發(fā)后形成一層Naf1n膜；然后把此電極插入含有
0.lmmol/L麥爾多拉藍(lán)水溶液(將3.8mg麥爾多拉藍(lán)加入到100mL蒸餾水中配制得到)中浸泡，使麥爾多拉藍(lán)通過離子交換固定到Naf1n膜中；離子交換完成后，把電極取出用二次蒸餾水洗凈，干燥，得到含有介體層的電極；
[0053](3)將含石墨烯的殼聚糖溶液(lmg/mL)、乙醇脫氫酶水溶液(30mg/mL，稱取乙醇脫氫酶(Sigma) 1860U(310U/mg)，加入0.2mL蒸餾水配制得到)、乙醛脫氫酶水溶液(30mg/mL，稱取乙醛脫氫酶(Sigma) 5.4U(0.9U/mg)，加入0.2mL蒸餾水配制得到)及辣根過氧化物酶水溶液(20mg/mL，稱取辣根過氧化物酶(Roche M0040) 1000U (250U/mg)，加入0.2mL蒸餾水配制得到)按1:1:1:1的體積比混合均勻得復(fù)合酶溶液，取復(fù)合酶溶液5 μ L滴加到步驟
(2)的電極表面，室溫晾干，得到甘油催化生物燃料電池陽極。
[0054]本實(shí)施例所使用的含石墨烯的殼聚糖溶液通過以下方法制備:稱取0.03g殼聚糖(T0060，DAC ^ 95% )加入到3mL濃度為0.lmol/L的醋酸溶液中，得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的殼聚糖醋酸溶液；取lmL上述質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的殼聚糖醋酸溶液，加入lmg石墨烯，超聲分散6h，得到石墨稀濃度為lmg/mL的含石墨稀的殼聚糖溶液。
[0055]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種甘油催化生物燃料電池陽極，其特征在于:所述陽極是以基底電極為中心，由內(nèi)到外依次為介體層和酶層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甘油催化生物燃料電池陽極，其特征在于:所述的基底電極是指玻碳電極。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種甘油催化生物燃料電池陽極，其特征在于:所述介體層的材料為Naf1n膜固定的麥爾多拉藍(lán)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種甘油催化生物燃料電池陽極，其特征在于:所述的酶層由石墨烯殼聚糖、乙醇脫氫酶、乙醛脫氫酶和辣根過氧化物酶組成。5.權(quán)利要求4所述的甘油催化生物燃料電池陽極的制備方法，其特征在于包括以下制備步驟: (1)對基底電極進(jìn)行表面預(yù)處理； (2)將Naf1n溶液滴加到預(yù)處理后的基底電極表面，待溶劑揮發(fā)后形成一層Naf1n膜；然后把此電極插入麥爾多拉藍(lán)水溶液中浸泡，使麥爾多拉藍(lán)通過離子交換固定到Naf1n膜中；將電極取出后洗凈、干燥，得到含有介體層的電極； (3)將含石墨烯的殼聚糖溶液、乙醇脫氫酶水溶液、乙醛脫氫酶水溶液及辣根過氧化物酶水溶液按比例混合均勻得復(fù)合酶溶液，然后將復(fù)合酶溶液滴加到步驟(2)的電極表面，晾干后得到甘油催化生物燃料電池陽極。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的甘油催化生物燃料電池陽極的制備方法，其特征在于:步驟(1)中所述的表面預(yù)處理過程如下:將基底電極的表面依次用直徑為0.3μπι和0.05 μπι的Α1203粉末拋光成鏡面，再用水沖洗；然后依次在無水乙醇和水中超聲清洗lmin，取出用水洗凈，晾干，然后置于0.5mol/L的H2S04S液中進(jìn)行電極活化。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的甘油催化生物燃料電池陽極的制備方法，其特征在于:步驟(2)中所述的Naf1n溶液是指Naf1n的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的甲醇溶液；所述麥爾多拉藍(lán)水溶液的濃度為0.lmmol/L ;所述的浸泡的時間為2h。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的甘油催化生物燃料電池陽極的制備方法，其特征在于:步驟(3)中所述含石墨烯的殼聚糖溶液通過以下方法制備:在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%?2%的殼聚糖醋酸溶液中加入石墨烯，超聲分散1?2h，得到石墨烯濃度為1?5mg/mL的含石墨烯的殼聚糖溶液。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的甘油催化生物燃料電池陽極的制備方法，其特征在于:所述乙醇脫氫酶水溶液的濃度為20?30mg/mL ;乙醛脫氫酶水溶液的濃度為20?30mg/mL ;辣根過氧化物酶水溶液的濃度為10?20mg/mL ;所述的含石墨烯的殼聚糖溶液、乙醇脫氫酶水溶液、乙醛脫氫酶水溶液和辣根過氧化物酶水溶液的體積比為1:1:1:1。10.權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的甘油催化生物燃料電池陽極在制備生物燃料電池或生物傳感器中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明屬于電化學(xué)生物燃料電池領(lǐng)域，公開了一種甘油催化生物燃料電池陽極及其制備方法與應(yīng)用。所述制備方法為：對基底電極進(jìn)行表面預(yù)處理，然后將Nafion溶液滴加到電極表面形成一層Nafion膜；然后把此電極插入麥爾多拉藍(lán)水溶液中浸泡，使麥爾多拉藍(lán)通過離子交換固定到Nafion膜中；將電極取出后洗凈、干燥，得到含有介體層的電極；再將含石墨烯的殼聚糖溶液、乙醇脫氫酶水溶液、乙醛脫氫酶水溶液及辣根過氧化物酶水溶液按比例混合均勻，滴加到上述電極表面，晾干后得到甘油催化生物燃料電池陽極。本發(fā)明的產(chǎn)物具有成本低，催化劑及介體負(fù)載量大，催化性能好等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】H01M4/88, H01M4/90, H01M8/16
【公開號】CN105244512
【申請?zhí)枴緾N201510548940
【發(fā)明人】樸金花, 董長城, 姜建國, 薛倩然, 陳啟榮, 姚瑋, 王程正
【申請人】華南理工大學(xué)
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年8月28日