分 析 化 学 编 辑 部 : 我 们 对 基 于 石 墨 烯 - 聚 多 巴 胺 纳 米 复 合 材 料 的 过 氧 化 氢 生 物 传 感 器 研 究 ( 稿 号 :110308) 的 校 样 进 行 了 仔 细 的 检 查, 如 下 列 出 了 需 要 改 正 的 地 方 : 1. 第 1 页, 摘 要 第 3 行, ; 线 性 回 归 方 程 为 Y=29.69x+0.04577 应 改 成, 检 出 限 为 3.7 10-7 mol/l (S/N=3) 2. 第 1 页, 关 键 词 第 1 行, 表 面 聚 多 巴 胺 应 改 成 聚 多 巴 胺 3. 第 1 页, 倒 数 第 3 行, 本 文 系 国 家 自 然 科 学 基 金 面 上 项 目 (No.20965003), 江 西 省 科 技 支 撑 计 划 (No.2010BGA01800), 教 育 部 科 学 技 术 研 究 重 点 项 目 (No.210112) 和 教 育 部 留 学 回 国 人 员 科 研 启 动 基 金 应 改 成 本 文 系 国 家 自 然 科 学 基 金 面 上 项 目 (No.20965003, 21163007, 21165009), 江 西 省 科 技 支 撑 计 划 (No.2010BGA01800), 教 育 部 科 学 技 术 研 究 重 点 项 目 (No.210112) 和 教 育 部 留 学 回 国 人 员 科 研 启 动 基 金 资 助 4. 第 2 页, 图 注 1 中, Fig.1 UV-vis absorption spectra of grapheme oxide (GO) (A) and grapheme-polydopamine (GR-PDA) (B) 应 改 成 Fig.1 UV-vis absorption spectra of graphene oxide (GO) (A) and graphene-polydopamine (GR-PDA) (B) 5. 第 3 页, 图 4A 中, 数 字 1 2 3 4 需 要 标 注 在 图 上 ( 如 图 所 示 ) 50 40 A 4 50 40 B f e 30 30 d c I / μa 20 10 3 2 1 20 10 a b 0 0-10 -10 0.6 0.4 0.2 0.0-0.2 E / V(vs.Ag / AgCl) 0.6 0.4 0.2 0.0-0.2 E / V(vs.Ag / AgCl) 6. 第 4 页, 第 7 行, HRP-I + HQ (Red) HRP-II + HQ(Ox) * HRP + HQ (Ox)
应 改 成 HRP-I + HQ (Red) HRP-II + HQ (Ox) * HRP + HQ (Ox) 7. 第 5 页, 第 2 行, Chinese J. Anal. Chem., 应 改 为 Chinese J. Anal. Chem. 8. 第 5 页, 第 4 行, Bioelectrochemistry., 应 改 为 Bioelectrochemistry, 9. 第 5 页, 第 7 行, Science., 应 改 为 Science, 10. 第 5 页, 第 9 行, Biosensors and Bioelectronics., 应 改 为 Biosens. Bioelectron., 11. 第 5 页, 第 13 行, Carbon., 应 改 为 Carbon, 12. 第 5 页, 第 14 行, ACS nano., 应 改 为 ACS nano, 13. 第 5 页, 第 15 行, Advanced Materials., 应 改 为 Adv. Mater., 14. 第 5 页, 第 20 行, Carbon., 应 改 为 Carbon, 15. 第 5 页, 第 21 行, Macromolecules., 应 改 为 Macromolecules, 16. 第 5 页, 第 2 行, Current Analytical Chemistry., 应 改 为 Curr. Anal. Chem., 郑 龙 珍 华 东 交 通 大 学 化 学 化 工 系
第 39 卷 分 析 化 学 (FENXI HUAXUE) 研 究 第 期 2011 年 月 Chinese Journal of Analytical Chemistry ~ DOI:10.3724/SP.J.1096.2011.00000 石 墨 烯 - 聚 多 巴 胺 纳 米 复 合 材 料 制 备 过 氧 化 氢 生 物 传 感 器 郑 龙 珍 * 李 引 弟 熊 乐 艳 刘 文 刘 强 韩 奎 杨 绍 明 夏 坚 ( 华 东 交 通 大 学 化 学 化 工 系, 南 昌 330013) 摘 要 通 过 合 成 具 有 仿 生 功 能 的 石 墨 烯 - 聚 多 巴 胺 纳 米 材 料, 将 其 与 辣 根 过 氧 化 酶 组 装 到 电 极 表 面, 以 对 苯 二 酚 为 电 子 媒 介 体 制 备 H 2 O 2 传 感 器 此 修 饰 电 极 对 H 2 O 2 具 有 良 好 的 电 催 化 活 性, 检 测 的 线 性 范 围 为 5.0 10-7 ~3.3 10-4 mol/l; 线 性 回 归 方 程 为 Y=29.69x+0.04577, 相 关 系 数 为 R=0.9995 关 键 词 表 面 聚 多 巴 胺 ; 石 墨 烯 ; 对 苯 二 酚 ; 辣 根 过 氧 化 物 酶 ; 过 氧 化 氢 1 引 言 纳 米 材 料 由 于 具 有 良 好 的 导 电 性 及 生 物 相 容 性 已 经 被 广 泛 应 用 于 生 物 传 感 器 的 制 备 中 [1~ 4] 2004 年,Geim 等 首 次 发 现 二 维 晶 体 石 墨 烯 (GR) 的 存 在 由 于 其 独 特 的 电 学 光 学 及 催 化 性 能, 被 广 泛 应 用 于 生 物 传 感 器 及 电 催 化 领 域 [5,6] 结 构 完 整 的 石 墨 烯 是 由 不 含 任 何 不 稳 定 键 的 苯 六 元 环 组 合 而 成 的 二 维 晶 体, 表 面 呈 惰 性 使 其 具 较 高 的 化 学 稳 定 性 与 其 它 溶 剂 的 相 互 作 用 较 弱, 同 时 石 墨 烯 的 片 与 片 之 间 有 较 强 的 范 德 华 力, 容 易 聚 集, 这 给 石 墨 烯 的 研 究 和 应 用 造 成 了 极 大 的 困 难 因 此, 对 其 进 行 有 效 的 功 能 化 修 饰 非 常 重 要 [7~ 9] 聚 多 巴 胺 是 贝 壳 蚌 等 生 物 分 泌 的 粘 性 蛋 白 的 主 要 成 分, 具 有 极 强 的 粘 附 性, 能 稳 定 地 固 定 在 各 种 [10,11] [12] 基 质 上 Lee 等 以 多 巴 胺 (DA) 为 单 体, 通 过 简 单 的 自 聚 合 反 应 在 各 种 基 质 表 面 形 成 了 仿 生 聚 多 巴 胺 膜 (PDA), 该 聚 多 巴 胺 膜 不 仅 具 有 良 好 的 粘 附 性, 同 时 保 持 了 原 有 单 体 良 好 的 生 物 相 容 性 聚 多 巴 胺 薄 膜 被 广 泛 地 应 用 于 对 Au 和 Pt 纳 米 颗 粒 碳 纳 米 管 石 墨 烯 氧 化 物 的 表 面 修 饰 [13~ 15] 多 巴 胺 特 有 的 还 原 性 可 以 作 为 氧 化 石 墨 烯 (GO) 的 还 原 剂 聚 多 巴 胺 良 好 的 粘 附 性 和 生 物 相 容 性 又 可 以 作 为 石 墨 烯 的 保 护 剂 本 研 究 利 用 聚 多 巴 胺 膜 对 基 底 极 强 的 结 合 力 及 其 良 好 的 生 物 活 性, 通 过 一 步 反 应 法 合 成 具 有 仿 生 功 能 的 石 墨 烯 - 聚 多 巴 胺 (GṞ PDA) 纳 米 复 合 材 料, 并 将 其 引 入 过 氧 化 氢 传 感 器 的 制 备 中, 实 现 了 对 过 氧 化 氢 的 快 速 灵 敏 检 测 2 实 验 部 分 2.1 仪 器 与 试 剂 Chi660a 电 化 学 工 作 站 ( 上 海 辰 华 仪 器 有 限 公 司 );Lambda 35 紫 外 光 谱 仪 (PerkinElmer 公 司 );78-2 双 向 磁 力 加 热 搅 拌 器 ( 金 坛 市 新 航 仪 器 厂 );SK1200H 超 声 波 清 洗 器 ( 上 海 科 学 超 声 仪 器 有 限 公 司 );AJ-Ⅲa 原 子 力 显 微 镜 ( 上 海 爱 建 纳 米 科 技 发 展 有 限 公 司 ) 盐 酸 多 巴 胺 (CP 阿 拉 丁 试 剂 ); 辣 根 过 氧 化 物 酶 ( 250 u/mg 上 海 三 杰 生 物 技 术 有 限 公 司 ); 对 苯 二 酚 (AR, 国 药 集 团 化 学 试 剂 有 限 公 司 );H 2 O 2 (AR, 汕 头 西 陇 化 工 有 限 公 司 ); 石 墨 粉 ( 汕 头 西 陇 化 工 有 限 公 司 ) 2.2 GR-PDA 仿 生 材 料 的 制 备 [16~ 18] 通 过 改 进 的 Hummers 方 法 制 备 GO GṞ PDA 仿 生 材 料 的 制 备 [13] :10 mg GO 加 入 到 20 ml 磷 酸 盐 缓 冲 液 (ph= 8.0) 中, 搅 拌 下 通 N 2 10 min, 加 入 5 mg 盐 酸 多 巴 胺, 冰 水 浴 下 超 声 10 min,60 下 强 烈 搅 拌 24 h, 反 应 过 程 用 紫 外 可 见 光 谱 监 测 冷 却 后 离 心, 反 应 混 合 物 用 蒸 馏 水 洗 涤 3 次, 重 新 分 散 到 20 ml 蒸 馏 水 中, 得 到 0.5 g/l 黑 色 悬 浮 液 2011-03-31 收 稿 ;2011-06-21 接 受 本 文 系 国 家 自 然 科 学 基 金 面 上 项 目 (No.20965003), 江 西 省 科 技 支 撑 计 划 (No.2010BGA01800), 教 育 部 科 学 技 术 研 究 重 点 项 目 (No.210112) 和 教 育 部 留 学 回 国 人 员 科 研 启 动 基 金 * E- mail: zhenglongzhen@ tsinghua.org.cn
分 析 化 学 第 39 卷 2.3 HRP 酶 的 固 定 取 上 述 0.5 g/l GṞ PDA 悬 浮 液 120 ml, 与 40 ml 2 g/l HRP 混 合, 超 声 10 min, 在 冰 箱 4 里 放 置 12 h, 使 其 达 到 平 衡 状 态 2.4 修 饰 电 极 的 制 备 电 极 预 处 理 : 玻 碳 电 极 分 别 用 0.3 和 0.05 mm 的 Al 2 O 3 粉 抛 光, 依 次 用 无 水 乙 醇 和 蒸 馏 水 超 声 洗 涤 10 min, 氮 气 吹 干 待 用 分 别 取 5 ml 的 HRP/GṞ PDA, HRP/GO, HRP 溶 液, 滴 加 到 电 极 表 面, 于 4 冰 箱 中 过 夜 自 然 干 燥, 然 后 取 5 ml 0.1% Nafion 溶 液 滴 加 到 电 极 上, 置 于 4 冰 箱 中 干 燥, 即 可 得 到 所 需 的 生 物 传 感 器 2.5 实 验 方 法 采 用 三 电 极 体 系, 以 GC 或 修 饰 GC 电 极 为 工 作 电 极, 铂 电 极 为 对 电 极,Ag/AgCl ( 饱 和 KCl) 电 极 为 参 比 电 极 在 0.5 mol/l KCl+2 mmol/l K 4 Fe(CN) 6 /K 3 Fe(CN) 6 溶 液 中 进 行 交 流 阻 抗 (IMP) 扫 描, 采 用 循 环 伏 安 (CV) 和 电 流 - 时 间 法 (i-t) 在 含 有 0.2 mmol/l 对 苯 二 酚 (HQ) 的 0.1 mol/l 磷 酸 盐 缓 冲 底 液 (PBS, ph= 7.0) 中 研 究 传 感 器 的 催 化 性 能 及 其 稳 定 性 3 结 果 与 讨 论 3.1 紫 外 可 见 光 谱 采 用 紫 外 - 可 见 吸 收 光 谱 对 多 巴 胺 还 原 氧 化 石 墨 烯 过 程 进 行 监 测, 结 果 如 图 1 所 示 : 氧 化 石 墨 烯 的 吸 收 峰 位 于 230 和 300 nm 处 随 着 还 原 反 应 的 进 行, 氧 化 石 墨 烯 的 吸 收 峰 消 失, 在 263 nm 处 出 现 了 一 个 [6,13] 新 的 吸 收 峰, 可 归 为 石 墨 烯 的 吸 收 峰 随 着 反 应 时 间 的 延 长, 吸 光 度 值 逐 渐 增 大, 且 溶 液 逐 渐 由 浑 浊 变 成 澄 清, 说 明 多 巴 胺 与 氧 化 石 墨 烯 发 生 反 应 ; 在 将 图 1 GO (A) 和 反 应 时 间 分 别 为 3, 6, 9, 12 和 24 h 的 氧 化 石 墨 烯 还 原 成 石 墨 烯 的 同 时, 氧 化 石 墨 烯 作 为 GṞ PDA (B) 的 紫 外 可 见 吸 收 光 谱 氧 化 剂 又 将 多 巴 胺 氧 化 聚 合 生 成 聚 多 巴 胺, 得 到 了 Fig.1 UV-vis absorption spectra of grapheme oxide (GO) GṞ PDA 纳 米 复 合 材 料 在 石 墨 烯 表 面 沉 积 的 聚 多 巴 胺 由 于 其 表 面 大 量 的 亲 水 基 团 又 极 大 地 提 高 了 石 (A) and grapheme-polydopamine(gṟ PDA) (B) after being reduced for 3, 6, 9, 12, and 24 h 墨 烯 的 水 溶 性 3.2 原 子 力 显 微 镜 表 征 对 合 成 的 GṞ PDA 纳 米 复 合 材 料 进 行 了 AFM 表 征 如 图 2 所 示,GO 片 层 厚 度 为 0.60 nm;go 被 多 图 2 Fig.2 GO (A) 和 GṞ PDA (B) 在 AFM 下 的 片 层 结 构 形 貌 图 AFM images of GO(A) and GṞ PDA (B) on mica
第 期 郑 龙 珍 等 : 石 墨 烯 - 聚 多 巴 胺 纳 米 复 合 材 料 制 备 过 氧 化 氢 生 物 传 感 器 巴 胺 还 原 生 成 GR, 同 时 多 巴 胺 被 GO 氧 化 聚 合 生 成 PDA, 得 到 的 GṞ PDA 片 层 厚 度 增 大 为 1.46 nm, 表 明 聚 多 巴 胺 薄 膜 均 匀 地 覆 盖 在 石 墨 烯 的 表 面 3.3 交 流 阻 抗 图 图 3 是 几 种 修 饰 电 极 在 0.5 mol/l KCl+2 mmol/l K 4 Fe(CN) 6 /K 3 Fe(CN) 6 溶 液 中 的 交 流 阻 抗 图, 根 据 [19] Nyquist 图 中 的 半 圆 直 径 可 以 求 出 电 极 的 电 子 传 递 电 阻 由 图 3 可 知, 裸 玻 碳 电 极 阻 抗 为 40 Ω; 当 在 玻 碳 电 极 表 面 修 饰 一 层 HRP/Nafion 膜 后, 电 极 的 阻 抗 增 大 到 2700 Ω; 当 用 GO/HRP/Nafion 膜 修 饰 电 极 时, 电 极 的 阻 抗 减 小 到 1200 Ω; 当 用 GṞ PDA/HRP/Nafion 膜 修 饰 电 极 时, 电 极 的 阻 抗 减 小 到 300 Ω 说 明 聚 多 巴 胺 仿 生 功 能 化 的 石 墨 烯 具 有 良 好 的 导 电 性, 能 提 高 电 子 的 传 递 速 率, 可 应 用 于 传 感 器 的 构 建 中 图 3 不 同 修 饰 电 极 在 0.5 mol/lkcl+2 mm K 4 Fe(CN) 6 /K 3 Fe(CN) 6 溶 液 中 的 交 流 阻 抗 图 Fig.3 Nyquist plots of bare GCE (a), GCE/GṞ PDA/HRP/Nafion (b), GCE/GO/HRP/Nafion (c), GCE/ HRP/Nafion (d) electrodes in 0.5 mol/lkcl+2 mmol/l K 3 Fe(CN) 6 /K 4 Fe(CN) 6 aqueous solution 进 一 步 考 察 GCE/GṞ PDA/HRP/Nafion 电 极 在 不 同 扫 速 下 的 电 化 学 行 为, 研 究 了 其 峰 电 流 与 扫 速 关 系, 发 现 电 流 与 扫 速 的 平 方 根 呈 线 性 关 系, 表 明 修 饰 电 极 反 应 受 表 面 扩 散 控 制 3.4 循 环 伏 安 法 表 征 图 4A 比 较 了 H 2 O 2 在 GCE/GṞ PDA/HRP/Nafion 和 GCE/HRP/Nafion 电 极 上 的 循 环 伏 安 曲 线, 发 现 使 用 石 墨 烯 修 饰 的 电 极 对 H 2 O 2 的 电 催 化 还 原 峰 电 流 明 显 大 于 未 使 用 石 墨 烯 修 饰 的 电 极, 且 还 原 峰 电 图 4 (A) GCE/HRP/Nafion 电 极 ( 线 1 和 线 2) 与 GCE/GṞ PDA/HRP/Nafion 电 极 ( 线 3 和 线 4) 在 不 含 H 2 O 2( 线 1 和 线 3) 和 含 有 1.0 mmol/l H 2 O 2 的 PBS 溶 液 ( 线 2 和 线 4) 中 的 CV 曲 线 ; (B) GCE/ GṞ PDA/HRP/Nafion 电 极 在 含 有 0(a), 0.2(b), 0.4(c), 0.6(d), 0.8(e), 1.0 (f) mmol/l H 2 O 2 的 PBS 溶 液 中 的 CV 曲 线 Fig.4 (A) CVs of GCE/HRP/Nafion (line 1 and line 2) and GCE/GṞ PDA/HRP/Nafion (line 3 and line 4) in the absence (line 1 and line 3) and presence (line 2 and line 4) of 1.0 mmol/l H 2 O 2 in 0.1 mol/lpbs solution. (B) CVs of GCE/GṞ PDA/HRP/Nafion in 0.1 mol/lpbs solutions containing 0(a), 0.2(b), 0.4(c), 0.6(d), 0.8(e), 1.0(f) mmol/l H 2 O 2. Scan rate, 100 mv/s, the substrate solution containing 0.2 mmol/l hydroquinone(hq)
分 析 化 学 第 39 卷 位 正 移 了 85 mv, 表 明 该 石 墨 烯 修 饰 电 极 对 H 2 O 2 有 很 强 的 电 催 化 活 性, 并 且 可 以 有 效 减 少 其 它 物 质 的 干 扰 图 4B 为 GCE/GṞ PDA/HRP/Nafion 电 极 在 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 和 1.0 mmol/l H 2 O 2 溶 液 中 的 循 环 伏 安 图 3.5 电 极 过 程 的 机 理 以 HQ 为 媒 介 体 的 过 氧 化 氢 生 物 传 感 器 的 催 化 过 程 原 理 如 下 : H 2 O 2 +HRP HRP-Ⅰ+H 2 O (1) HRP-Ⅰ+HQ (Red) HRP-Ⅱ+HQ(Ox) * HRP+HQ (Ox) (2) HQ (Ox)+2H + +2e HQ (Red) (3) HQ (Ox) 被 还 原 为 HQ (Red), 从 而 形 成 还 原 电 流 石 墨 烯 表 面 存 在 大 量 类 似 于 断 层 的 结 构 缺 陷, 能 提 供 较 多 的 反 应 活 性 位 点, 同 时 由 于 其 优 良 的 导 电 性 能, 又 能 促 进 酶 活 性 中 心 与 电 极 间 的 电 子 转 移 过 程 因 此 聚 多 巴 胺 - 石 墨 烯 复 合 材 料 既 具 有 石 墨 烯 的 优 良 的 电 催 化 性 能, 又 表 现 出 良 好 的 生 物 相 容 性 对 过 氧 化 氢 表 现 出 良 好 的 电 催 化 活 性, 使 过 氧 化 氢 能 够 在 较 正 的 电 位 下 发 生 电 催 化 还 原 反 应 3.6 不 同 修 饰 电 极 的 电 化 学 性 质 比 较 图 5 比 较 了 3 种 不 同 修 饰 电 极 对 H 2 O 2 的 i-t 响 应 曲 线, 发 现 聚 多 巴 胺 仿 生 功 能 化 的 石 墨 烯 修 饰 电 极 对 H 2 O 2 的 响 应 电 流 明 显 增 大 石 墨 烯 由 于 其 巨 大 的 比 表 面 积 及 优 良 的 导 电 性 能 能 够 为 HRP 活 性 中 心 与 电 极 表 面 的 电 子 传 递 提 供 快 速 通 道, 同 时 由 于 聚 多 巴 胺 膜 的 生 物 相 容 性 能 有 效 保 护 HRP 的 生 物 活 性 因 此,GṞ PDA 复 合 材 料 能 极 大 地 促 进 酶 活 性 中 心 与 电 极 间 的 电 子 传 递 速 率, 对 H 2 O 2 有 很 强 的 电 催 化 活 性, 提 高 检 测 的 灵 敏 度 3.7 i-t 曲 线 法 检 测 H 2 O 2 的 浓 度 在 0 V 恒 定 电 位 下, 连 续 加 入 不 同 浓 度 的 H 2 O 2, 考 察 GCE/GṞ PDA/HRP/Nafion 修 饰 电 极 对 H 2 O 2 的 电 流 响 应 如 图 5 所 示, 传 感 器 对 H 2 O 2 有 快 速 灵 敏 的 响 应, 响 应 电 流 在 5 s 内 达 到 稳 态 电 流 的 95% 在 5.0 10-7 ~ 3. 3 10-4 mol/l 范 围 内, 响 应 电 流 与 图 5 GCE/HRP/Nafion ( a), GCE/GO/HRP/Nafion ( b), GCE/GṞ PDA/HRP/Nafion (c) 对 H 2 O 2 的 i-t 响 应 曲 线, 工 作 电 位 : 0 V Fig.5 Chronoamperometric responses for GCE/HRP/Nafion ( a), GCE/GO/HRP/Nafion ( b), GCE/GṞ PDA/HRP/ Nafion (c) upon subsequent additions of H 2 O 2 in PBS solution. Potential applied: 0 V H 2 O 2 浓 度 呈 线 性 关 系, 线 性 回 归 方 程 为 Y = 29.69x+0.04577, 灵 敏 度 为 0.42 A (mol/l) - 1 cm - 2, R=0.9995, 检 出 限 (S/N=3) 为 3.7 10-7 mol/l 3.8 传 感 器 抗 干 扰 性 研 究 在 最 佳 的 实 验 条 件 下, 且 H 2 O 2 浓 度 为 50 mmol/l 时, 加 入 4 倍 浓 度 的 抗 坏 血 酸,L- 半 胱 氨 酸 甘 氨 酸 L- 组 氨 酸 对 实 验 结 果 均 不 产 生 明 显 干 扰, 说 明 此 传 感 器 对 H 2 O 2 具 有 良 好 的 选 择 性 3.9 传 感 器 的 重 现 性 和 稳 定 性 采 用 此 电 极 平 行 测 定 1.0 mmol/l H 2 O 2 10 次, 相 对 标 准 偏 差 为 2.8% 将 修 饰 电 极 置 于 4 的 冰 箱 中 考 察 其 稳 定 性, 每 隔 7 d 测 定 一 次,28 d 后 仍 保 留 响 应 电 流 的 70% 左 右, 表 明 此 电 极 具 有 较 好 的 稳 定 性 图 6 GCE/GṞ PDA/HRP/Nafion 修 饰 电 极 对 H 2 O 2 的 i- t 响 应 曲 线, 工 作 电 位 : 0 V Fig.6 Chronoamperometric responses to H 2 O 2 additions on the GCE/GṞ PDA/HRP/Nafion. Potential applied: 0 V
第 期 郑 龙 珍 等 : 石 墨 烯 - 聚 多 巴 胺 纳 米 复 合 材 料 制 备 过 氧 化 氢 生 物 传 感 器 References 1 WANG Mei-Fang,ZHANG Wei,FANGBin( 汪 美 芳, 张 伟, 方 宾 ).ChineseJ.Anal.Chem.,( 分 析 化 学 ),2010, 38(1):125~128 2 WilnerI,WilnerB,KatzE.Bioelectrochemistry.,2007,70(1):2~11 3 PandeyP,DataM,MalhotraBD.Anal.Let.,2008,41(2):159~209 4 ValentiniF,PaleschiG.Anal.Let.,2008,41(4):479~520 5 NovoselovKS,Geim AK,MorozovSV,JiangD,ZhangY,DubonosSV,GrigorievaIV,FirsovA A.Science., 2004,306(5696):666~669 6 ShanCS,Yang H F,HanD X,Zhang Q X,Ivaska A,NiuL.Biosensorsand Bioelectronics.,2010,25(5): 1070~1074 7 HUYao-Juan,JINJuan,ZHANG Hui,WUPing,CAICheṉXin( 胡 耀 娟, 金 娟, 张 卉, 吴 萍, 蔡 称 心 ).ActaPhys. Chim.Sin.( 物 理 化 学 学 报 ),2010,26(8):2073~2086 8 WangG.X,ShenXP,WangB,YaoJ,ParkJ.Carbon.,2009,47(5):1359~1364 9 ZhuCZ,GuoSJ,FangY X,DongSJ.ACSNano.,2010,4(4):2429~2437 10 LeeH,RhoJ,MessersmithPB.AdvancedMaterials.,2009,21(4):431~434 11 DalsinJL,HuB H,LeeBP,MessersmithPB.J.Am.Chem.Soc.,2003,125(14):4253~4258 12 LeeH,DelatoreS M,MilerW M,MessersmithPB.Science,2007,318(5489):426~430 13 FuYC,LiP H,XieQJ,XuX H,LeiL H,ChenC,ZouC,Deng W F,YaoSZ.Adv.Funct.Mater.,2009, 19(11):1784~1791 14 FeiB,QianBT,YangZY,WangR H,Liu W C,MakCL,XinJH.Carbon.,2008,46(13):1795~1797 15 XuL Q,Yang WJ,NeohK G,KangET,FuGD.Macromolecules.,2010,43(20):8336~8339 16 TungVC,Alen MJ,YangY,KanerRB.Nat.Nanotech.,2009,4(1):25~29 17 HummersW,OfemanR.J.Am.Chem.Soc.,1958,80(6):1339 18 KovtyukhovaNI,OlivierPJ,MartinBR,MaloukTE,ChizhikSA,BuzanevaE V,GorchinskiyA D.Chem. Mater.,1999,11(3):771~778 19 ZhengLZ,YaoX,LiJH.CurrentAnalyticalChemistry.,2006,2(3):279~296 H2O2BiosensorBasedonGraphene-polydopamineNanomaterials ZHENGLong-Zhen *,LIYiṉDi,XIONGLe-Yan,LIU Wen,LIU Qiang,HAN Kui,YANGShao-Ming,XIAJian (DepartmentofChemistryandChemicalEngineering,EastChinaJiaoTongUniversity,Nanchang330013) Abstract A novelgraphene-polydopaminenanomaterialwithbiomimeticfunctionswassynthesized. Thegraphene-polydopaminenanomaterialwasappliedinthefabricationofH2O2 biosensorsbyusing hydroquinoneaselectronmediator.themodifiedelectrodeexhibitedgoodelectrocatalyticalactivityto H2O2.Thelinearrangewasfrom5.0 10-7 to3.3 10-4 mol/lwithadetectionlimitof3.7 10-7 mol/l (S/N=3)andthelinearcorrelationcoeficientwas0.9995. Keywords Polydopamine;Graphene;Hydroquinone;Horseradishperoxidase;Hydrogenperoxide (Received31 March2011;accepted21June2011)