Адсорбция 2,2'-азино-бис(3-этилбензотиазолин-6-сульфоната) на плёнке кремнезема с многослойными углеродными нанотрубками: применение для биоэлектрокаталитического восстановления диоксида кислорода

Многослойные углеродные нанотрубки были захвачены в гидрофильной тонкой пленке кремнезема, сформированной методом золь‑гель, на подложке из окиси индия, легированной олова. Микроскопические изображения показывают, что нанотрубки образуют крупные агломераты, представляющие собой в основном разобщённые нанотрубки, покрытые кремнезёмной пленкой. Измерения ёмкостного тока указывают, что приблизительно 10% из них остаются электрохимически активными. Циклическая вольтамперометрия для поверхностно ограниченных процессов свидетельствует об адсорбции 2,2'-азино-бис(3-этилбензотиазолин-6-сульфоната) на этом материале. Оценённый заряд окисления после насыщения адсорбции показывает, что это соединение адсорбировано практически на всей поверхности иммобилизованных углеродных нанотрубок. После дополнительной модификации электрода внеклеточной лакказой Cerrena unicolor наблюдается электрокаталитическое восстановление диоксида кислорода. Иммобилизованный фермент проявляет каталитическую активность, тогда как 2,2'-азино-бис(3-этилбензотиазолин-6-сульфонат), адсорбированный на углеродных нанотрубках, служит электронным медиатором между белком и электродом. Биоэлектрокатализ также наблюдается при отсутствии адсорбированного медиатора, но эффективность процесса примерно на один порядок ниже.