微电极阵列制备及其在电化学传感器中应用

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1、摘要本文中我们在超疏水界面上，利用光电化学方法和光催化沉积的方法相结合制备了微电极阵列，方法简便，成本低，可大面积化。首先，我们在已经修饰上碳十八烷基硅烷ODS的超疏水Ti02膜上，利用光催化氧化，制备超疏水／超亲水的膜样，形成凹形微阵列电极。然后，在超亲水区域光催化金属纳米粒子的生长，从而制备出凸形微阵列电极。此种方法可以制备不同的金属纳米膜样如金银铂，解像度可低至数微米。与其它方法相比，文中所述的方法简便，成本低廉，无毒性蚀刻剂，具有环保性。与此同时，用电化学沉积的方法制备不同形貌的纳米金电极，在锥状纳米金电极上成功地实现了肌红蛋白Mb和血红蛋白

2、Hb的直接可逆的电子传递。修饰上Mb的锥状金电极Au．NP／Mb上氧化还原的表观电位是E01--．0．21V(vs．Ag／agC0，电子转移速率常数k=1．6；修饰上Hb的锥状金电极Au．NP／Hb上氧化还原的表观电位是Eo’=0．26mV(vs．Ag／AgCl)，电子转移速率常数ks=1．21。从电化学实验当中我们可以看出Mb和Fib很稳定的吸附在锥状电极表面并且对过氧化氢H202有着很好的电催化响应。我们成功构建了基于Mb和Hb直接电子传递的Hz02传感器。传感器在很正的还原电位150mV下，具有较宽的线形范围，较低的检测限，较好的稳定性和较快的

3、响应时间。Au．NP／Mb电极在还原电位150mV下，线形范围为1,uM-1．2mM，灵敏度为24#A／(cm2mM)，最低检测限为O．5,uM，响应时间8s；Au—NP／I-Ib电极在还原电位150mV下，线形范围为2．．。的灵敏度为z,uM09mM25#A／(cmmM)。最低检测限为0．7。响应时间。由于金纳米粒子结果具有很好的分,uM5S析特性和生物兼容性，可望用于在生物体系中H202的连续在线检测。关键词：微电极阵列，直接电子传递，蛋白质，生物传感器，电化学AbstractABSTRACTInthepresentwork，afacile，lo

4、w—costandno-templaterouteforthefabricationoflarge—·areametalnanoparticlepatternswithmicron··sizedfeaturesisreportedthroughcombiningphotolithographyandphotocatalyticdepositononasuperhydrophobicIsuperhydrophilicsurface．First，photolithographicmethodswereutilizedtoformsuperhydropho

5、biclsuperhydrophilicpatternsontothesuperhydrophobicTi02substrate，whichwasobtainedbythemodificationwithn-octadecyltriethoxysilane(ODS)．Then，thesuperhydrophilicregionscanbeusedinthesite—selectivephotocatalyticnanoparticlesgrowth．Thisapproachreadilyallowstheformationofavarietyofme

6、talsuchassilver,goldandplatinumnanoparticlepatternswithlinewidthsdowntotenmicrons．Comparedtomostotherpatterningmethods，thepresentphotopatterningandphotocatalyticdepositionprocessisquitestraightforward，operatesunderambient“air-phase”conditions，freefromtoxiccuring／etchingagents，a

7、ndhenceenvironmentallyfriendly．Directandreversibleelectrontransferofmyoglobin(Mb)andhemogloin(I-Ib)，forthefirsttime，isachievedatnanopyramidalgoldsurface，whichwasfabricatedbyone-stepelectrodeposition．Au—NP／Mbredoxformalpotentialis0．21(vs．Ag／AgCI)andallapparentheterogeneouselectr

8、on—transferrateconstant(1(s)of1．6s．1．Au-NP／Hbredoxform