ブロッコリー様Bi2S3のイミダゾリン誘導体テンプレート合成とヘモグロビンの直接的な電気化学に向けた電気触媒

ブロッコリー様ビスマス硫化ビスマス（BBI2S3）は、ソフトテンプレートとしての2-アンデシル-1-ジチュレイド - エチル - イミダゾリンの自己メイドのイミダゾリン誘導体を使用して、溶剤法を介して合成されました。製品の形態と化学的構成は、走査型電子顕微鏡（SEM）、透過型電子顕微鏡（TEM）、X線回折（XRD）によって特徴付けられました。電気化学的特性評価実験は、BBI2S3が、ロッドのようなBi2S3（RBI2S3）よりも高い比表面積と標準の不均一な電子移動速度定数を持っていることを示しています。次に、ヘモグロビン（HB）をタンパク質モデルとして選択して、合成されたBBI2S3の電気触媒特性を調査しました。結果は、キトサンとBBI2S3の複合膜に閉じ込められたHBが優れた直接的な電気化学を示し、その生物触媒活性を保持していることを示しています。アンペロメトリーの現在の応答は、高感度（444µAMM（-1））および低検出限界（0.096µm）の範囲のH2O2濃度に対する線形応答を示しています。H2O2の製造された生体電極のMichaelis-Menten定数（km（APP））は、1µmの低いと測定されました。これらの結果は、合成されたBBI2S3が、レドックス活性タンパク質の固定化と第3世代のバイオセンサーの構築のための新しいパスを提供することを示しています。

A broccoli-like bismuth sulfide (bBi2S3) was synthesized via a solvothermal method using a self-made imidazoline derivative of 2-undecyl-1-dithioureido-ethyl-imidazoline as the soft template. The morphology and chemical constitution of the product were characterized by scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) and X-ray diffraction (XRD). Electrochemical characterization experiments show that the bBi2S3 has the higher specific surface area and standard heterogeneous electron transfer rate constant than the rod-like Bi2S3 (rBi2S3). Hemoglobin (Hb) was then chosen as a protein model to investigate the electrocatalytic property of the synthesized bBi2S3. The results show that Hb entrapped in the composite film of chitosan and bBi2S3 displays an excellent direct electrochemistry, and retains its biocatalytic activity toward the electro-reduction of hydrogen peroxide. The current response in the amperometry shows a linear response to H2O2 concentrations in the range from 0.4 to 4.8µM with high sensitivity (444µAmM(-1)) and low detection limit (0.096µM). The Michaelis-Menten constant (KM(app)) of the fabricated bioelectrode for H2O2 was determined as low as 1µM. These results demonstrate that the synthesized bBi2S3 offers a new path for the immobilization of redox-active protein and the construction of the third-generation biosensors.