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CPO修饰电极的电化学性能及其在绿色有机合成中的应用

穆世磊  
【摘要】:近年来,绿色化学成为当今化学领域的热点。应用电化学的方法,通过生物酶催化有机反应具有经济效益高,生物酶用量少,对环境友好等优点,满足绿色化学的要求。 本文先以血红蛋白(Hb)作为实验对象,研究了Hb在玻碳电极上的固定化方法、并应用循环伏安法研究了修饰电极的电化学行为;然后,应用此前积累的实验技术,应用于CPO的固定,系统研究了CPO修饰电极的电化学行为;将CPO修饰电极应用于对甲苯和苯甲硫醚的催化氧化,为生物酶催化有机反应提供了一定的可以借鉴的经验。 1. Hb修饰电极的性能研究 通过阳离子表面活性剂DDAB,将Hb固定在玻碳电极上,实现了Hb与电极表面的直接电子传递,该修饰电极制备简单、性能稳定、对氧气的还原也有一定的催化作用。 2. CPO修饰电极的性能研究 将上述固定化方法应用于CPO的固定,通过对CPO修饰电极的电化学行为研究表明,CPO与电极之间发生了直接的电子传递,且这种传递反应是受吸附控制的电过程;经考察,该修饰电极对氧气的电化学还原具有明显的催化作用。 3. CPO修饰电极对甲苯和苯甲硫醚的催化氧化 应用恒电位电解的方法考察了CPO修饰电极在对甲苯和苯甲硫醚的催化氧化中的作用,气质联用分析结果表明,本实验中提供的以CPO修饰电极为研究电极的体系可以催化甲苯氧化至苯甲醛,催化苯甲硫醚氧化为苯甲亚砜。研究结果为生物酶绿色催化有机反应奠定了一定的基础。


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