Hierarchically ordered, honeycomb-l

Hierarchically ordered, honeycomb-like nanoporous TiO2 electrodes are prepared by a simple electrochemical anodization process using ammonium fluoride dissolved in ethylene glycol as an electrolytic medium. Formation of hexagonally arranged nanopores along with the tubular structure and anatase crystalline phase of TiO2 is confirmed by field emission scanning electron microscope (FESEM) and X-ray diffraction (XRD) studies. Further, these nanoporous TiO2 electrodes are employed as a substrate for enzyme (horseradish peroxidase, HRP) immobilization in an attempt to enhance the electron transport across the semiconductor electrode–electrolyte interface. Two different strategies, namely, physical entrapment and covalent linking, are used for anchoring the enzyme. Various parameters such as conductivity, stability, enzyme loading, enzymatic activity, sensitivity, linear range, etc., are investigated by using electrochemical techniques. Structural and morphological analyses of enzyme-modified electrodes are carried out using spectroscopic (UV − vis) and microscopic (AFM) methods. In the case of physical entrapment, a simple drop casting method of HRP solution on the nanoporous TiO2 electrodes is used in contrast to chemical linking method where a monolayer of 3-aminopropyltrimethoxy silane (APTMS) is formed initially on TiO2 followed by HRP immobilization using an amide coupling reaction. Interestingly, both of these methods result in anchoring of HRP enzyme, but the amount of enzyme loading and the stability are found to be higher in the covalent linking method. Cyclic voltammetric studies reveal the formation of a well-defined reversible peak for HRP enzyme. Dependence of peak current with the scan rate suggests that HRP enzyme is immobilized and stable and that the overall electron transfer process is predominantly controlled by a diffusion process. Enzymatic activity of HRP is investigated by monitoring the reduction process of hydrogen peroxide by incremental addition using cyclic voltammetry and amperometry techniques, from which several kinetic parameters are determined.




Immobilization of Horseradish Peroxidase Enzyme on Nanoporous Titanium Dioxide Electrodes and Its Structural and Electrochemical Characterizations

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Nanoporous ชั้นสั่ง รังผึ้งเหมือนหุงต TiO2 จะเตรียมโดยกระบวนการ anodization เรื่องไฟฟ้าโดยใช้ฟลูออไรด์แอมโมเนียละลายในเอทิลีน glycol เป็นตัวสื่อ electrolytic ก่อตัวของ nanopores กระท่อมจัดพร้อมท่อ anatase และโครงสร้างผลึกระยะของ TiO2 เป็นยืนยัน ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนการสแกนมลพิษฟิลด์ (FESEM) และศึกษาการเลี้ยวเบนการเอ็กซ์เรย์ (XRD) เพิ่มเติม การว่าจ้างเหล่านี้ nanoporous หุงต TiO2 เป็นพื้นผิวสำหรับเอนไซม์ (horseradish peroxidase, HRP) ตรึงโปในความพยายามที่จะเพิ่มการขนส่งอิเล็กตรอนในสารกึ่งตัวนำไฟฟ้าอิเล็กโทรอินเตอร์เฟซ สองกลยุทธ์ต่าง ๆ ได้แก่ entrapment จริงและเชื่อมโยง covalent ใช้สำหรับ anchoring เอนไซม์นี้ พารามิเตอร์ต่าง ๆ เช่นนำ เสถียรภาพ โหลด กิจกรรมเอนไซม์ในระบบ ความไว ช่วงเชิงเส้น ฯลฯ เอนไซม์จะตรวจสอบ โดยใช้เทคนิคทางเคมีไฟฟ้า วิเคราะห์สัณฐาน และโครงสร้างของเอนไซม์ปรับเปลี่ยนหุงตจะดำเนินด้าน (UV − vis) และวิธีการ (AFM) ด้วยกล้องจุลทรรศน์ กรณี entrapment จริง วิธีหล่อหล่นง่ายของ HRP ใน nanoporous TiO2 หุงตไว้ตรงข้ามสารเคมีวิธีการเชื่อมโยงที่ monolayer ของ silane 3 aminopropyltrimethoxy (APTMS) จะเกิดขึ้นเริ่มแรกตาม ด้วยใช้ amide การ coupling ปฏิกิริยาการตรึงโป HRP TiO2 เป็นเรื่องน่าสนใจ ทั้งสองวิธีทำของ HRP เอนไซม์ แต่พบจำนวนเอนไซม์ที่โหลดและเสถียรภาพจะสูงในวิธีเชื่อมโยง covalent Voltammetric ศึกษาวัฏจักรเปิดเผยการก่อตัวของสูงสุดกลับโดยสำหรับเอนไซม์ HRP อาศัยของปัจจุบัน มีอัตราการสแกนสูงสุดแนะนำว่า HRP เอนไซม์เอนไซม์ และมั่นคง และว่า กระบวนการถ่ายโอนอิเล็กตรอนโดยรวมส่วนใหญ่ควบคุม ด้วยกระบวนการแพร่ กิจกรรมเอนไซม์ในระบบของ HRP ถูกตรวจสอบ โดยการตรวจสอบขั้นตอนการลดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์โดยใช้ voltammetry ทุกรอบและเทคนิค amperometry ซึ่งมีกำหนดพารามิเตอร์หลายอย่างเดิม ๆ นี้เพิ่มขึ้นการตรึงโปเอนไซม์ Peroxidase Horseradish หุงตไทเทเนียมไดออกไซด์ Nanoporous และ Characterizations ของโครงสร้าง และไฟฟ้า

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ได้รับคำสั่งลำดับชั้นรังผึ้งเหมือนขั้วไฟฟ้า TiO2 nanoporous จัดทำโดยกระบวนการ anodization ไฟฟ้าอย่างง่ายโดยใช้ฟลูออไรแอมโมเนียมละลายในเอทิลีนไกลคอลเป็นสื่อไฟฟ้า การก่อตัวของ nanopores จัด hexagonally พร้อมกับโครงสร้างท่อแอนาเทสและผลึกของ TiO2 รับการยืนยันโดยการปล่อยสนามสแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (FESEM) และ X-ray diffraction (XRD) การศึกษา นอกจากนี้เหล่านี้ขั้วไฟฟ้า TiO2 nanoporous จะใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับเอนไซม์ (มะรุม peroxidase, HRP) ตรึงในความพยายามเพื่อเพิ่มการขนส่งอิเล็กตรอนผ่านอินเตอร์เฟซอิเล็กโทรอิเล็กโทรดเซมิคอนดักเตอร์ สองกลยุทธ์ที่แตกต่างคือกับดักทางกายภาพและการเชื่อมโยงโควาเลนต์ที่ใช้สำหรับยึดเอนไซม์ พารามิเตอร์ต่างๆเช่นการนำความมั่นคงโหลดเอนไซม์เอนไซม์ไวช่วงเชิงเส้นและอื่น ๆ จะถูกตรวจสอบโดยใช้เทคนิคทางเคมีไฟฟ้า การวิเคราะห์โครงสร้างและลักษณะทางสัณฐานวิทยาของขั้วไฟฟ้าเอนไซม์การแก้ไขจะดำเนินการโดยใช้สเปกโทรสโก (UV - พิพาท) และกล้องจุลทรรศน์ (AFM) วิธีการ ในกรณีของการวางกับดักทางกายภาพวิธีการลดลงง่ายหล่อของการแก้ปัญหา HRP บนขั้วไฟฟ้า TiO2 nanoporous ถูกนำมาใช้ในทางตรงกันข้ามกับวิธีการเชื่อมโยงทางเคมีที่ monolayer ของไซเลน 3 aminopropyltrimethoxy (APTMS) จะเกิดขึ้นครั้งแรกใน TiO2 ตามด้วยการตรึง HRP ใช้ เอไมด์ปฏิกิริยาการมีเพศสัมพันธ์ ที่น่าสนใจทั้งวิธีการเหล่านี้ส่งผลให้เกิดการยึดของเอนไซม์ HRP แต่ปริมาณของการโหลดเอนไซม์และความมั่นคงที่จะพบว่ามีวิธีการที่สูงขึ้นในการเชื่อมโยงโควาเลนต์ การศึกษา voltammetric วงจรเปิดเผยการก่อตัวของดีที่กำหนดสูงสุดพลิกกลับเอนไซม์ HRP พึ่งพาอาศัยกันของสูงสุดในปัจจุบันที่มีอัตราการสแกนแสดงให้เห็นว่าเอนไซม์ HRP ถูกตรึงและมีเสถียรภาพและว่าขั้นตอนการโอนอิเล็กตรอนโดยรวมส่วนใหญ่จะถูกควบคุมโดยกระบวนการกระจาย เอนไซม์ของ HRP มีการตรวจสอบโดยการตรวจสอบขั้นตอนการลดลงของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มการใช้ศักย์วงจรและเทคนิค amperometry จากการที่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวหลายพารามิเตอร์จะถูกกำหนด. การตรึงเอนไซม์เปอร์ออกซิเดมะรุมใน nanoporous ไททาเนียมไดออกไซด์และไฟฟ้าของโครงสร้างและลักษณะเฉพาะไฟฟ้า

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ลําดับชั้นสั่ง รังผึ้งเหมือน nanoporous ) ขั้วไฟฟ้าที่เตรียมโดยกระบวนการไฟฟ้าเคมีโนไดเซชั่นอย่างง่ายโดยใช้แอมโมเนียฟลูออไรด์ที่ละลายในเอทิลีนไกลคอลเป็นสื่อ 2 .การก่อตัวของ hexagonally จัด nanopores พร้อมกับโครงสร้างท่อและแอนาเทสผลึก TiO2 เป็นขั้นตอนของการยืนยันโดยข้อมูลกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ( fesem ) และเครื่อง X-ray diffraction ( XRD ) การศึกษา เพิ่มเติมเหล่านี้ nanoporous ) ขั้วไฟฟ้าจะใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับเอนไซม์ horseradish peroxidase ,ช ) การตรึงในความพยายามที่จะเพิ่มประสิทธิภาพการขนส่งอิเล็กตรอนในสารกึ่งตัวนำไฟฟ้าและอิเล็กโทรอินเตอร์เฟซ สองกลยุทธ์ที่แตกต่างกัน ได้แก่ การทางกายภาพและการเชื่อมโยง ใช้สำหรับทอดสมอเอนไซม์ ตัวแปรต่างๆ เช่น การนำเสถียรภาพของเอนไซม์โหลด กิจกรรม ความไวเชิงเส้นโดยช่วง ฯลฯ ,ได้ศึกษาโดยใช้เทคนิคทางเคมีไฟฟ้า โครงสร้างและลักษณะของขั้วไฟฟ้าถูกวิเคราะห์เอนไซม์ดัดแปลงโดยใช้สเปก ( UV  −  VIS ) และกล้องจุลทรรศน์ ( AFM ) วิธีการ ในกรณีของการทางกายภาพวางง่าย ๆวิธีการหล่อของ HRP โซลูชั่นบนขั้วไฟฟ้า nanoporous ) ใช้ในทางตรงกันข้ามกับทางที่อย่างของวิธีเชื่อม 3-aminopropyltrimethoxy ไซเลน ( aptms ) มีรูปแบบเริ่มต้นบน ) ตามด้วยการตรึง HRP ใช้ coupling และปฏิกิริยา น่าสนใจ ทั้งวิธีการเหล่านี้ส่งผลในการยึดตัวของ HRP เอนไซม์ ,แต่ปริมาณของเอนไซม์โหลดและเสถียรภาพมีค่าสูงกว่าในการเชื่อมต่อวิธีการ แรงมากการศึกษาพบการก่อตัวของยอดการกำหนดสำหรับเอนไซม์ ช .การพึ่งพาอาศัยของกระแสสูงสุดด้วยอัตราการสแกนแสดงให้เห็นว่าเอนไซม์ที่ถูกตรึง และมั่นคง และชว่า กระบวนการถ่ายโอนอิเล็กตรอนโดยรวมส่วนใหญ่ควบคุมโดยกระบวนการแพร่ เอนไซม์ของ HRP ตรวจสอบโดยการตรวจสอบการลดกระบวนการของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์โดยการเพิ่มที่เพิ่มขึ้นโดยใช้เทคนิคแบบแอมเพอโรเมทรีและแคทไอออน ,ซึ่งค่าพารามิเตอร์จลน์หลายมุ่งมั่น การตรึงเอนไซม์เอนไซม์มะรุม




ของขั้วไฟฟ้าไทเทเนียมไดออกไซด์ nanoporous และโครงสร้างและไฟฟ้าเคมีการศึกษาคุณสมบัติ