【摘要】：本文主要是基于石墨烯材料在自然干燥条件下会发生体积收缩的这一本征性质，研究了葡萄糖氧化酶(GOD)的固定化。本文主要内容如下:


1.绪论部分主要介绍了石墨烯材料、酶电极、酶的固定化方法、本文的研究背景和内容。


2.结合铂(Pt)的良好导电性和电化学还原氧化石墨烯(ERGO)的高导电性以及良好的生物相容性，制备了一种新型的多孔活性ERGO微电极，该微电极比表面积较大，使得该微电极在传感领域具有潜在的应用。三维多孔活性ERGO微电极制备方法，为一步电化学还原的方法，具有简单，方便，经济等优点。该微电极具有三维多孔分级结构并呈现出比Pt丝微电极更好的电化学性能。


3.研究了三维多孔ERGO微电极吸附的GOD的直接电化学。基于ERGO三维交错的网络结构，实现了GOD活性中心和电极表面之间的直接电子转移，该过程是一表面控制的电化学可逆过程。在ERGO微电极表面GOD具有较高的覆盖度，达到2.83×10-9mol cm-2，这个值高于传统修饰电极。GOD的表观电子转移速率系数(ks)为2.98 s-1，表现出快速的电子转移行为。GOD的直接电化学的pH窗口较宽，为2.69-9.09。


4.基于ERGO材料体积收缩的本征性质，采用SEM和CV技术进一步研究了五种固定状态下酶电极的“门效应”，分别对应于门全开、部分关到全关的几种状态，这些状态均实现了GOD的直接电化学。


当电极对应于门全关的状态，即干燥5 min后的微电极，也达到GOD固定化较好效果。这种固定化方法简单，易于操作，而且不需要任何的中介物质或者表面的覆盖物。并且该微电极在检测葡萄糖时获得了较好的结果，线性范围0.05-4.2 mM、较高的灵敏度27.66μA mM-1cm-2、较好的抗干扰性和稳定性等。