ИСТИНА

Актуальной задачей современной электроаналитической химии является разработка (био)сенсоров, не требующих внешних источников питания. В настоящей работе показан принцип функционирования сенсоров на основе берлинской лазури без внешнего питания. Берлинская лазурь (БЛ), так называемая, «искусственная пероксидаза», является наиболее эффективным электрокатализатором восстановления пероксида водорода [1]. Берлинская лазурь демонстрирует высокую электрокаталитическую активность в низкопотенциальной области, поэтому оптимальный потенциал функционирования амперометрических сенсоров на ее основе – около 0 В (отн. Ag/AgCl/1 M KCl). Не прибегая к внешнему источнику, задать близкий к 0 В потенциал рабочего электрода возможно, соединив его накоротко с хлоридсеребряным электродом (ХСЭ) сравнения. В настоящей работе сенсоры на основе берлинской лазури функционируют в гальваническом режиме (рабочий электрод и хлоридсеребряный электрод замкнуты через амперметр). Генерируемый ток линейно зависит от концентрации пероксида водорода в диапазоне от 1•10-7 до 1•10-3 М. Коэффициент чувствительности, рассчитанный как тангенс угла наклона градуировочной зависимости тока от концентрации Н2О2 – 0.65 A•M-1•см-2. Максимальная мощность сенсора линейно зависит от концентрации Н2О2 с коэффициентом 0.038 Вт•M-1•см-2. Для глюкозных и лактатных биосенсоров на основе берлинской лазури также были изучены аналитические характеристики в гальваническом режиме. Биосенсор для определения глюкозы имеет линейный диапазон определяемых концентраций от 2•10-6 до 2•10-3 М и коэффициент чувствительности 0.022 A•M-1•см-2. В свою очередь, биосенсор для определения лактата демонстрирует линейный диапазон определяемых концентраций от 2•10-7 до 2•10-4 M лактата с коэффициентом чувствительности – 0.18 A•M-1•см-2. Таким образом, впервые продемонстрирована возможность эффективного функционирования (био)сенсоров на основе берлинской лазури и хлоридсеребряного электрода без внешнего источника питания. Аналитические характеристики сенсоров в гальваническом режиме сопоставимы с таковыми для тех же сенсоров, функционирующих по классической трехэлектродной схеме с использованием потенциостата, что говорит о целесообразности их использования в энергетически автономном режиме. Работа выполняется при финансовой поддержке Российского Научного Фонда, грант # 16-13-00010. Литература: 1. Karyakin A.A., Prussian Blue and its analogues: Electrochemistry and analytical applications. Electroanalysis, 2001. 13(10): p. 813-819.