基于TiO2-三维石墨烯复合材料和血红蛋白电化学传感器的研究

余勤阳，邹如意，2，何 瑶，孟慧君，张冰雪，丁孟莎，周睿涵，孙 伟*

（1.海南师范大学 化学与化工学院，海口市功能材料与光电化学重点实验室，海南 海口 571158；2.上饶师范学院 化学与环境科学学院，江西 上饶 334001）

亚硝酸盐对水资源的污染最终会影响到人的健康，而且这种威胁也不断加剧。世界卫生组织确定饮用水中亚硝酸盐的最高限量为3mg/L[1]，因此，对亚硝酸盐的监测与控制对于环境和食品工业具有重要意义。亚硝酸盐的检测方法有色谱法和毛细管电泳等方法，所涉及的设备昂贵，检测程序繁琐，而电化学检测方法因简单、可靠、便携的特点而受到重视。

碳质材料导电性能好、化学性能稳定，其中石墨烯材料具有独特的二维层状结构，更适宜其他低维度纳米材料的附着和生长，以适应构建各种传感器的需求。TiO2在颜料、吸附剂、催化剂载体、滤光剂、涂料、光导体和介电材料等方面有着广泛的应用[2]。TiO2/石墨烯复合物因其优异的电化学性能引起广泛关注，如Nagaraju等报道原位微波辐射合成的TiO2/石墨烯纳米在超级电容器上的应用[3]；Zhang等报道Pt/TiO2/石墨烯/聚乙烯片在电降解偶氮染料的应用[4]；Wang等利用十二烷基硫酸钠协助下自组装杂交合成的TiO2/石墨烯锂离子电池负极[5]。

血红蛋白（Hb）是红细胞的主要组成部分，含氧血红蛋白可将NO转化为硝酸盐，而脱氧血红蛋白又可作为一种亚硝酸盐还原酶催化亚硝酸盐还原为NO[6]。本研究将牛血红蛋白（Hb）固定于自制的TiO2-石墨烯复合材料表面，设计了一种用于检测亚硝酸盐的电化学传感器，并采用循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）对该传感器的性能进行了研究。……