基于普魯士藍(lán)（PB）修飾電極的生物傳感器機(jī)理

PB是性能的電子媒介體之一，它具有一般媒介體的性質(zhì)，即:(1)呈可逆的電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象;(2)能吸附于電極表面;(3)可與酶的氧化還原輔基反應(yīng);(4)能降低氧化還原電位;(5)對(duì)氧氣無(wú)反應(yīng)活性;(6)性。

研究者研究了H2O2對(duì)PB膜的影響，結(jié)果表明:H2O2的存在使PB膜在電極表面的反應(yīng)速度加快，這是PB修飾電極對(duì)H2O2的還原起到催化作用的結(jié)果，其還原反應(yīng)發(fā)生在PB/普魯士白（PW)的晶格內(nèi)，而后反應(yīng)產(chǎn)物迅速擴(kuò)散出品格。在PB膜中，有兩種電子轉(zhuǎn)移途徑，即高自旋的Fe3+/2+和低自旋的Fe(CN)6 3-/4- 中FeⅢ/Ⅱ的氧化還原催化H2O2的氧化還原反應(yīng)。電化學(xué)研究結(jié)果證明了PB中高自旋二價(jià)鐵對(duì)H2O2還原有的電催化。其主要原因是Fe3+的還原物Fe2+跟過(guò)氧化氫發(fā)生了化學(xué)還原反應(yīng)，反應(yīng)生成的Fe3+在電極上重新還原，使得還原劑Fe2+得以再生，因而出現(xiàn)了催化電流。

PB作為電子傳遞的媒介，可降低氧化還原物質(zhì)是過(guò)氧化物電化學(xué)反應(yīng)的過(guò)電位，被稱(chēng)為“人工過(guò)氧化物酶”。其修飾電極電催化H2O2的氧化和還原反應(yīng)，響應(yīng)好，靈敏度高，PB膜的存在使H2O2反應(yīng)的活化能降低，得電子能力。但是，由于H2O2的氧化所需極化電壓較高，在此條件下，樣品中存在的物質(zhì)會(huì)被氧化而產(chǎn)生干擾信號(hào)。故此，通常只以電催化H2O2的還原反應(yīng)為主。在電催化H2O2的還原反應(yīng)時(shí)，所加電壓較低，選擇性好。與貴金屬氧電極相比，PB修飾電極H2O2靈敏度高，在有氧條件下，對(duì)H2O2仍有很好的選擇性。PB作為電子媒介替代氧與電極進(jìn)行電子交換，很上避免了電極反應(yīng)對(duì)氧的依賴(lài)，適合于在含氧的溶液中催化還原H2O2。

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