CN106784862A - 一种酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极及其制备与应用 - Google Patents

一种酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极及其制备与应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于电化学酶生物燃料电池领域，公开了一种酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极及其制备与应用。所述酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极，以基底电极为中心，由内到外依次是介体层和酶层，介体层的材料为聚吡咯膜，酶层由甘油激酶、甘油3‑磷酸氧化酶及壳聚糖的醋酸溶液混合制备而成。本发明采用聚吡咯作为转移电子的酶介体，可以促进酶与电极材料间的电子传递，提高所述燃料电池阳极及生物传感器的反应速度与灵敏度；本发明利用壳聚糖的包埋作用，有力增加酶催化剂在电极表面的固定量，以利于对底物的催化；本发明的制备方法简单且成本较低，反应在室温中性环境下进行，制备的酶电极催化性能好，具有良好的应用前景。

Description

一种酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极及其制备与应用
技术领域
本发明属于电化学酶生物燃料电池领域，具体涉及一种基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极及制备方法与应用。
背景技术
酶生物燃料电池是采用氧化还原酶作为催化剂催化燃料氧化的生物燃料电池，在阳极产生氢离子和自由电子，阴极利用氢离子和自由电子将过氧化物还原为水，从而完成电子的流动，将化学能转化为电能。
在酶生物燃料电池应用中，利用各种途径(如加入纳米颗粒、导电聚合物等对酶电极进行修饰)实现酶与电极之间的直接电子传递过程是提高输出功率的重要手段，增加酶催化剂在电极表面的固定量也是提高输出功率的重要方法，采用各种固定化技术(如利用生物高分子)将酶催化剂固定在电极表面是提高使用寿命的重要途径。
在现有酶生物燃料电池中，作为催化剂的酶外层自身包裹蛋白质，该蛋白质层不导电，应用到燃料电池中会影响电子直接向外传导的速率；而且在现有的酶生物燃料电池中，电池性能还会受到某些电活性物质的干扰；同时现有的酶的吸附量小，吸附不稳定。
发明内容
为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种具有良好的选择性、灵敏度和稳定性的基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极，特别是酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极；
本发明的另一目的在于提供上述基于聚吡咯的酶生物燃料电池阳极的制备方法；
本发明的再一目的在于提供上述基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极在制备生物传感器和/或制备生物燃料电池的应用。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极，以基底电极为中心，由内到外依次是介体层和酶层，介体层的材料为聚吡咯膜，酶层由甘油激酶(GK)水溶液、甘油3-磷酸氧化酶(GPO)水溶液及壳聚糖(CS)的醋酸溶液制备而成。
上述基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的制备方法，包括以下步骤：
(1)对基底电极进行表面预处理；
(2)在步骤(1)经过预处理的电极表面制备聚吡咯膜；
(3)将甘油激酶水溶液、甘油3-磷酸氧化酶水溶液及壳聚糖的醋酸溶液混合均匀，得复合溶液；
(4)将复合溶液滴加到步骤(2)的制备有聚吡咯膜的电极表面，室温晾干，得到酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极。
步骤(1)中所述的表面预处理过程如下：将基底电极的表面依次用直径为0.3μm和0.05μm的Al2O3粉末抛光成镜面，再用水冲洗；然后依次在无水乙醇和水中超声清洗，取出用水洗净，晾干，然后置于铁氰化钾溶液中(5mMK3Fe(CN)6+0.2M KCl)在0～0.8V下采用循环伏安法扫描进行电极活化处理。
步骤(2)中所述的聚吡咯膜的制备，包括以下步骤：
(a)将吡咯单体进行旋转蒸发预处理，然后配成吡咯水溶液；
(b)将电极采用循环伏安法在吡咯水溶液中进行电化学聚合，晾干，得到覆盖在电极表面的聚吡咯膜。
步骤(a)中所述旋转蒸发预处理的条件为60～80℃旋转蒸发1.5～2.5h，经过旋转蒸发可较好解决吡咯单体放置一定时间后会发生自氧化聚合的问题。
步骤(a)中所述吡咯水溶液中需加入LiClO4，溶液中LiClO4的浓度为0.1M，吡咯的浓度为0.05～0.15M。
步骤(b)中所述电化学聚合的条件为聚合电位为-1～1V，聚合圈数为4～16，扫速为50mV/s。
步骤(3)中所述壳聚糖的醋酸溶液中壳聚糖的质量分数为0.15～0.25％，壳聚糖的醋酸溶液是采用醋酸溶液与壳聚糖配制而成的，所述醋酸的浓度为0.1M。
步骤(3)中所述甘油激酶水溶液的浓度为20～50mg/mL，甘油3-磷酸氧化酶水溶液的浓度为20～50mg/mL。
步骤(3)中所述复合溶液中甘油激酶水溶液、甘油3-磷酸氧化酶水溶液及壳聚糖的醋酸溶液的体积比为1:1:1.
步骤(4)中所述复合溶液滴加量为5～20μL。
上述基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极在制备生物传感器和/或生物燃料电池中的应用。
本发明的原理：
本发明首先是制备聚吡咯膜，利用该导电聚合物固定酶，提高传感器的灵敏度，促进酶与电极材料间的电子传递；然后，利用壳聚糖的包埋作用，将混合酶包埋起来，有力增加酶催化剂在电极表面的固定量，以利于对底物的催化；最后，取适量混合液滴于已表面预处理的工作电极上，得到修饰后的工作电极，该修饰电极即为所述酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极。
聚吡咯(PPy)在较宽的pH范围内具有较高导电性、热稳定性、机械延展性。聚吡咯作为电子转移媒介体，可改善电极与酶之间的电子传递，降低电极的工作电位，消除某些电活性物质的干扰，可以提高传感器的灵敏度。
本发明的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：
(1)本发明采用聚吡咯作为转移电子的酶介体，在较宽的pH范围内具有较高的导电性和稳定性，可以促进酶与电极材料间的电子传递；同时可以降低电极的工作电位，消除某些电活性物质的干扰，提高所述燃料电池阳极及生物传感器的反应速度与灵敏度；
(2)本发明利用壳聚糖的包埋作用，将混合酶包埋起来，有力增加酶催化剂在电极表面的固定量，以利于对底物的催化；
(3)本发明所述的检测甘油的酶生物燃料电池阳极，制备方法简单且成本较低，反应在室温中性环境下进行，制备的酶电极催化性能好，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为实施例1中基底玻碳电极在未聚合吡咯和聚合吡咯两种不同条件下在铁氰化钾溶液中的循环伏安曲线；曲线a为未聚合吡咯的基底玻碳电极的循环伏安曲线(GCE)，b为表面聚合有聚吡咯膜的玻碳电极的循环伏安曲线(PPy/GCE)；
图2为实施例4制备的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极滴加不同浓度甘油后在磷酸盐缓冲溶液中的循环伏安曲线图，图中方框内为磷酸盐缓冲溶液中甘油的添加浓度。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径为3mm的玻碳电极依次用直径为0.3μm和0.05μm的Al2O3粉末抛光成镜面，用蒸馏水冲洗，然后依次在无水乙醇和蒸馏水中超声清洗2min，再将玻碳电极置于10mL铁氰化钾溶液中(5mM K3Fe(CN)6+0.2M KCl)在0～0.8V下采用循环伏安法扫描6圈进行电极活化(曲线如图1(a)所示)，取出用蒸馏水冲洗，室温晾干得到预处理的玻碳电极；
(2)将吡咯单体(经70℃旋转蒸发2h预处理)配制成为0.1M的吡咯溶液(所述吡咯溶液中含0.1M的LiClO4)；采用循环伏安法(聚合电位：-1～1V，聚合圈数：8，扫速：50mV/s)在10mL吡咯溶液中电化学聚合，即可在电极表面得到聚吡咯膜，将电极在室温下晾干；
(3)采用0.1M醋酸将壳聚糖配制成质量分数为0.2％的壳聚糖(CS)醋酸溶液，将甘油激酶配制成浓度为30mg/mL的水溶液，将甘油3-磷酸氧化酶配制成浓度为30mg/mL的水溶液，将三种溶液以1:1:1体积比混合得到混合溶液，取5μL混合物滴于步骤(2)的电极表面，在室温下晾干，制得甘油催化生物燃料电池阳极。
将步骤(2)的聚合有聚吡咯膜(即聚合吡咯)的玻碳电极置于10mL铁氰化钾溶液中(5mM K3Fe(CN)6+0.2M KCl)在0～0.8V下采用循环伏安法扫描6圈，曲线如图1(b)所示。
本实施例中基底玻碳电极在未聚合吡咯和聚合吡咯两种不同条件在铁氰化钾溶液中的循环伏安曲线如图1所示；图1(a)(曲线a)为未聚合吡咯的基底玻碳电极的循环伏安曲线(GCE)，图1(b)(曲线b)为表面聚合有聚吡咯膜的玻碳电极的循环伏安曲线(PPy/GCE)。从图1可知，电极修饰聚吡咯膜后出现一对可逆的氧化还原峰，峰间距没有明显变化(ΔEp＝92mV)，中间电位(Em)约为0.399V，电流密度Jmax＝788.29μA/cm2。
实施例2
一种基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径为3mm的玻碳电极依次用直径为0.3μm和0.05μm的Al2O3粉末抛光成镜面，用蒸馏水冲洗，然后依次在无水乙醇和蒸馏水中超声清洗2min，再将玻碳电极置于10mL铁氰化钾溶液中(5mM K3Fe(CN)6+0.2M KCl)在0～0.8V下采用循环伏安法扫描6圈进行电极活化，取出用蒸馏水冲洗，室温晾干，得到预处理的玻碳电极；
(2)将吡咯单体(经70℃旋转蒸发2h预处理)配制成为0.1M的吡咯溶液(所述吡咯溶液中含0.1M的LiClO4)；采用循环伏安法(聚合电位：-1～1V，聚合圈数：8，扫速：50mV/s)在10mL吡咯溶液中电化学聚合，即可在电极表面得到聚吡咯膜，将电极在室温下晾干，得到表面聚合有聚吡咯膜的电极；
(3)将采用0.1M醋酸将壳聚糖配制成质量分数为0.2％的壳聚糖(CS)醋酸溶液，将甘油激酶配制成浓度为20mg/mL的水溶液，将甘油3-磷酸氧化酶配制成浓度为20mg/mL的水溶液，将三种溶液以1:1:1体积比混合得到混合溶液，取5μL混合溶液滴于步骤(2)的表面聚合有聚吡咯膜的电极表面，在室温下晾干，得到酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极。
本实施例酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的性能测试采用标准三电极体系：将所述修饰后的生物燃料电池阳极与参比电极和对电极组成三电极体系(铂电极为对电极，银/氯化银电极为参比电极)，在室温下进行电化学试验，均在10mL磷酸缓冲溶液(0.02M、pH7.0)中进行，测试之前通N2，测试过程中采用循环伏安法，其中空白对照未滴加甘油，测试稳定后滴加100μL甘油。本实施例在甘油浓度为0.99mM时，测试的氧化峰电流密度为76.37μA/cm2。
实施例3
一种基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径为3mm的玻碳电极依次用直径为0.3μm和0.05μm的Al2O3粉末抛光成镜面，用蒸馏水冲洗，然后依次在无水乙醇和蒸馏水中超声清洗2min，再将玻碳电极置于10mL铁氰化钾溶液中(5mM K3Fe(CN)6+0.2M KCl)在0～0.8V下采用循环伏安法扫描6圈进行电极活化，取出用蒸馏水冲洗，室温晾干得到预处理的玻碳电极；
(2)将吡咯单体(经70℃旋转蒸发2h预处理)配制成为0.1M的吡咯溶液(所述吡咯溶液中含0.1M LiClO4)；采用循环伏安法(聚合电位：-1～1V，聚合圈数：8，扫速：50mV/s)在10mL吡咯溶液中电化学聚合，即可在电极表面得到聚吡咯膜，将电极在室温下晾干，得到表面聚合有聚吡咯膜的电极；
(3)采用0.1M醋酸将壳聚糖配制成质量分数为0.2％的壳聚糖(CS)醋酸溶液，将甘油激酶配制成浓度为40mg/mL的水溶液，将甘油3-磷酸氧化酶配制成浓度为40mg/mL的水溶液，将三种溶液以1:1:1体积比混合得到混合溶液，取5μL混合物滴于步骤(2)的表面聚合有聚吡咯膜的电极表面，在室温下晾干，得到酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极。
本实施例酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极性能测试采用标准三电极体系：将所述修饰后的生物燃料电池阳极与参比电极和对电极组成三电极体系(铂电极为对电极，银/氯化银电极为参比电极)，在室温下进行电化学试验，均在10mL磷酸缓冲溶液(0.02M、pH7.0)中进行，测试之前通N2，测试过程中采用循环伏安法，其中空白对照未滴加甘油，测试稳定后滴加100μL甘油。
本实施例在甘油浓度为0.99mM时，测试的氧化峰电流密度为137.64μA/cm2。
实施例4
一种基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径为3mm的玻碳电极依次用直径为0.3μm和0.05μm的Al2O3粉末抛光成镜面，用蒸馏水冲洗，然后依次在无水乙醇和蒸馏水中超声清洗2min，再将玻碳电极置于10mL铁氰化钾溶液中(5mM K3Fe(CN)6+0.2M KCl)进行电极活化在0～0.8V下采用循环伏安法扫描6圈，取出用蒸馏水冲洗，室温晾干得到预处理的玻碳电极；
(2)将吡咯单体(经70℃旋转蒸发2h预处理)配制成为0.1M的吡咯溶液(所述吡咯溶液中含0.1M LiClO4)；采用循环伏安法(聚合电位：-1～1V，聚合圈数：8，扫速：50mV/s)在10mL吡咯溶液中电化学聚合，即可在电极表面得到聚吡咯膜，将电极在室温下晾干，得到表面聚合有聚吡咯膜的电极；
(3)采用0.1M醋酸将壳聚糖配制成质量分数为0.2％的壳聚糖(CS)醋酸溶液，将甘油激酶配制成浓度为30mg/mL的水溶液，将甘油3-磷酸氧化酶配制成浓度为30mg/mL的水溶液，将三种溶液以1:1:1体积比混合得到混合溶液，取5μL混合物滴于步骤(2)的表面聚合有聚吡咯膜的电极表面，在室温下晾干，得到酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极。
本实施例酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极性能测试采用标准三电极体系：将所述修饰后的生物燃料电池阳极与参比电极和对电极组成三电极体系(铂电极为对电极，银/氯化银电极为参比电极)，在室温下进行电化学试验，均在10mL磷酸缓冲溶液(0.02M、pH7.0)中进行，测试之前通N2，测试过程中采用循环伏安法，其中空白对照未滴加甘油，之后每次测试稳定后依次滴加100μL甘油。本实施制备的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极在滴加不同浓度甘油后在磷酸盐缓冲溶液中的循环伏安曲线图如图2所示。
本实施例在甘油浓度为0.99mM时，测试的氧化峰电流密度为319.28μA/cm2，在甘油浓度为3.85mM时，测试的氧化峰电流密度为442.71μA/cm2。
实施例5
一种基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径为3mm的玻碳电极依次用直径为0.3μm和0.05μm的Al2O3粉末抛光成镜面，用蒸馏水冲洗，然后依次在无水乙醇和蒸馏水中超声清洗2min，再将玻碳电极置于10mL铁氰化钾溶液中(5mM K3Fe(CN)6+0.2M KCl)进行电极活化在0～0.8V下采用循环伏安法扫描6圈，取出用蒸馏水冲洗，室温晾干得到预处理的玻碳电极；
(2)将吡咯单体(经70℃旋转蒸发2h预处理)配制成为0.1M的吡咯溶液(所述吡咯溶液中含0.1M LiClO4)；采用循环伏安法(聚合电位：-1～1V，聚合圈数：4，扫速：50mV/s)在10mL吡咯溶液中电化学聚合，即可在电极表面得到聚吡咯膜，将电极在室温下晾干，得到表面聚合有聚吡咯膜的电极；
(3)采用0.1M醋酸将壳聚糖配制成质量分数为0.2％的壳聚糖(CS)醋酸溶液，将甘油激酶配制成浓度为30mg/mL的水溶液，将甘油3-磷酸氧化酶配制成浓度为30mg/mL的水溶液，将三种溶液以1:1:1体积比混合得到混合溶液，取5μL混合物滴于步骤(2)的表面聚合有聚吡咯膜的电极表面，在室温下晾干，得到酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极。
本实施例酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极性能测试采用标准三电极体系：将所述修饰后的生物燃料电池阳极与参比电极和对电极组成三电极体系(铂电极为对电极，银/氯化银电极为参比电极)，在室温下进行电化学试验，均在10mL磷酸缓冲溶液(0.02M、pH7.0)中进行，测试之前通N2，测试过程中采用循环伏安法，其中空白对照未滴加甘油，之后每次测试稳定后依次滴加100μL甘油。
本实施例在甘油浓度为0.99mM时，测试的氧化峰电流密度为48.87μA/cm2。
实施例6
一种基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径为3mm的玻碳电极依次用直径为0.3μm和0.05μm的Al2O3粉末抛光成镜面，用蒸馏水冲洗，然后依次在无水乙醇和蒸馏水中超声清洗2min，再将玻碳电极置于10mL铁氰化钾溶液中(5mM K3Fe(CN)6+0.2M KCl)进行电极活化在0～0.8V下采用循环伏安法扫描6圈，取出用蒸馏水冲洗，室温晾干得到预处理的玻碳电极；
(2)将吡咯单体(经70℃旋转蒸发2h预处理)配制成为0.1M的吡咯溶液(所述吡咯溶液中含0.1M LiClO4)；采用循环伏安法(聚合电位：-1～1V，聚合圈数：16，扫速：50mV/s)在10mL吡咯溶液中电化学聚合，即可在电极表面得到聚吡咯膜，将电极在室温下晾干，得到表面聚合有聚吡咯膜的电极；
(3)采用0.1M醋酸将壳聚糖配制成质量分数为0.2％的壳聚糖(CS)醋酸溶液，将甘油激酶配制成浓度为30mg/mL的水溶液，将甘油3-磷酸氧化酶配制成浓度为30mg/mL的水溶液，将三种溶液以1:1:1体积比混合得到混合溶液，取5μL混合溶液滴于步骤(2)的表面聚合有聚吡咯膜的电极表面，在室温下晾干，得到酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极。
本实施例酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极性能测试采用标准三电极体系：将所述修饰后的生物燃料电池阳极与参比电极和对电极组成三电极体系(铂电极为对电极，银/氯化银电极为参比电极)，在室温下进行电化学试验，均在10mL磷酸缓冲溶液(0.02M、pH7.0)中进行，测试之前通N2，测试过程中采用循环伏安法，其中空白对照未滴加甘油，之后每次测试稳定后依次滴加100μL甘油。
本实施例在甘油浓度为0.99mM时，测试的氧化峰电流密度为56.18μA/cm2。
性能测试：
图1是实施例1的基底玻碳电极未聚合吡咯和聚合有聚吡咯膜分别在铁氰化钾溶液中(5mM K3Fe(CN)6+0.2M KCl)的循环伏安曲线，电极表面修饰聚吡咯膜后(曲线b)出现一对可逆的氧化还原峰，峰间距没有明显变化(ΔEp＝92mV)，中间电位(Em)约为0.399V，电流密度Jmax＝788.29μA/cm2。电流的增大可能归结于修饰纳米复合膜后，增大了电极的有效面积。
图2是实施例4所得酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极组成标准三电极体系在0.02mo1/L，pH为7.0的磷酸盐缓冲溶液中，不断加入甘油得到的循环伏安曲线，其中氧化曲线右端从下到上依次对应的甘油浓度为0mM、0.99mM、1.96mM、2.91mM、3.85mM。随着甘油浓度的增加，氧化峰逐渐增高，当甘油浓度为0.99mM时，电流密度Jmax＝319.28μA/cm2，当甘油浓度为3.85mM时，电流密度Jmax＝442.71μA/cm2。表明本发明的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极中的酶可较好的催化溶液中的甘油，产生灵敏的电流响应。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极，其特征在于：以基底电极为中心，由内到外依次是介体层和酶层，介体层的材料为聚吡咯膜，酶层由甘油激酶水溶液、甘油3-磷酸氧化酶水溶液及壳聚糖的醋酸溶液制备而成。
2.根据权利要求1所述基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)对基底电极进行表面预处理；
(2)在步骤(1)经过预处理的电极表面制备聚吡咯膜；
(3)将甘油激酶水溶液、甘油3-磷酸氧化酶水溶液及壳聚糖的醋酸溶液混合均匀，得复合溶液；
(4)将复合溶液滴加到步骤(2)的制备有聚吡咯膜的电极表面，室温晾干，得到酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极。
3.根据权利要求2所述基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述的聚吡咯膜的制备，包括以下步骤：
(a)将吡咯单体进行旋转蒸发预处理，然后配成吡咯水溶液；
(b)将电极采用循环伏安法在吡咯水溶液中进行电化学聚合，晾干，得到覆盖在电极表面的聚吡咯膜。
4.根据权利要求3所述基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于：步骤(a)中所述旋转蒸发预处理的条件为60～80℃旋转蒸发1.5～2.5h；步骤(b)中所述电化学聚合的条件为聚合电位为-1～1V，聚合圈数为4～16，扫速为50mV/s。
5.根据权利要求3所述基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于：步骤(a)中所述吡咯水溶液中需加入LiClO4，溶液中LiClO4的浓度为0.1M，吡咯的浓度为0.05～0.15M。
6.根据权利要求2所述基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述甘油激酶水溶液的浓度为20～50mg/mL，甘油3-磷酸氧化酶水溶液的浓度为20～50mg/mL。
7.根据权利要求2所述基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述壳聚糖的醋酸溶液中壳聚糖的质量分数为0.15～0.25％；壳聚糖的醋酸溶液是采用醋酸溶液与壳聚糖配制而成的，所述醋酸的浓度为0.1M。
8.根据权利要求2所述基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述复合溶液中甘油激酶水溶液、甘油3-磷酸氧化酶水溶液及壳聚糖的醋酸溶液的体积比为1:1:1。
9.根据权利要求2所述基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的表面预处理过程如下：将基底电极的表面依次用直径为0.3μm和0.05μm的Al2O3粉末抛光成镜面，再用水冲洗；然后依次在无水乙醇和水中超声清洗，取出用水洗净，晾干，然后置于铁氰化钾溶液中在0～0.8V下采用循环伏安法扫描进行电极活化处理；所述铁氰化钾溶液为5mM的K3Fe(CN)6和0.2M的KCl；
步骤(4)中所述复合溶液滴加量为5～20μL。
10.根据权利要求1所述基于聚吡咯的酶催化甘油氧化的生物燃料电池阳极在制备生物传感器和/或生物燃料电池中的应用。
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