在基于酶的生物燃料電池研究中，碳基電極材料的共價或非共價分子修飾通常用作固定酶和/或介體的方法。但是，這些分子修飾對電極材料電化學性能的影響尚不清楚。在這項研究中，我們介紹了分子修飾前后化學氣相沉積（CVD）生長的單層石墨烯電極的電化學性質。通過循環(huán)伏安法和電化學阻抗測量來評估石墨烯電極的電化學性質。共價改性的石墨烯電極顯示出比改性前高約25倍的電荷轉移電阻。相比之下，非共價改性的石墨烯電極的電化學性質不會由于改性而降低。
Figure 1. 石墨烯電極的制備過程。
Figure 2. 用于所有電化學測量的電化學裝置。
Figure 3. 用于評估共價和非共價修飾對石墨烯電極電化學性能影響的測量和修飾方案。在整個過程中，石墨烯電極并未從電池上卸下。
Figure 4. 在SiO
2/Si襯底上CVD生長的石墨烯薄膜的表征：（a）沉積Au/Ni（50nm/10nm）后的光學圖像。（b）光學顯微照片。箭頭指示聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）殘基。（c）拉曼光譜。
Figure 5. （a）不存在和（b）存在葡萄糖的情況下，在SiO
2/Si襯底上CVD生長的石墨烯上記錄的循環(huán)伏安圖，（c）E = 0.7 V vs.葡萄糖濃度時的催化電流曲線。
Figure 6. （a）用于擬合奈奎斯特圖的等效電路模型。（b,c）在含有1 mM FcDA的0.1M PBS中（b）共價修飾和（c）非共價修飾前后在單層石墨烯電極上獲得的奈奎斯特圖。實線表示擬合曲線。
相關研究成果于2020年由青山學院大學科學與工程學院Takeshi Watanabe課題組，發(fā)表在crystal（doi.org/ 10.3390/cryst10040241）上。原文：Electrochemical Characterization of CVD-Grown Graphene for Designing Electrode/Biomolecule Interfaces。
