自組裝單分子膜的動(dòng)力學(xué)過程研究.pdf

1、自組裝膜（self-assembled monolayer，SAM）是膜修飾電極發(fā)展的最高形式，對(duì)其進(jìn)行研究和表征將對(duì)界面電子轉(zhuǎn)移、生物電催化、分子識(shí)別與檢測(cè)，以及構(gòu)建生物傳感器都有重要意義。它更為研究表面和界面現(xiàn)象提供了從分子水平上精確控制界面性質(zhì)的理想方法。巰基類化合物與金電極表面容易通過形成S-Au 鍵而發(fā)生吸附，從而改變自組裝膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，因此在電分析化學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。卟啉類化合物具有優(yōu)異的光電性質(zhì)，卟啉及其金屬化合物已在

2、催化、分子識(shí)別、光電轉(zhuǎn)換、記憶材料以及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛的研究和應(yīng)用。卟啉類化合物廣泛存在于生物體中并在光合作用以及其它生命活動(dòng)中扮演重要角色，在光合作用的電子轉(zhuǎn)移過程以及許多酶的的蛋白質(zhì)的呼吸過程中，卟啉類化合物都起著傳遞電子的重要作用。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，席夫堿具有抑菌、殺菌、抗腫瘤、抗病毒的生物活性；在催化學(xué)領(lǐng)域，席夫堿作為良好配體，可以用來鑒別、鑒定金屬離子和定量分析金屬離子的含量；在光致變色領(lǐng)域，某些含有特性基團(tuán)的席夫堿也具有獨(dú)特的應(yīng)

3、用。有關(guān)席夫堿方面的報(bào)道比較多，但主要是在合成、表征方面。本論文選擇卟啉類化合物和希夫堿分別與金電極形成單分子膜并研究了二者的動(dòng)力學(xué)過程。由于SECM（掃描電化學(xué)顯微鏡）的探針半徑小，本論文還探索了一種用SECM 設(shè)置中的探針檢測(cè)水中汞離子的方法，該方法簡(jiǎn)便，成本低，靈敏度較高(10-10 mol·l-1）。本論文包含了以下四部分：
　　 一、對(duì)自組裝膜的研究概況如研究進(jìn)展、結(jié)構(gòu)及形成機(jī)理、研究方法、自組裝膜在各領(lǐng)域的應(yīng)用作了綜

4、述，且專門對(duì)卟啉自組裝膜電化學(xué)和schiff 堿的電化學(xué)研究進(jìn)展做了闡述，探討了現(xiàn)階段檢測(cè)汞離子的意義及研究現(xiàn)狀。
　　 二、利用SECM（掃描電化學(xué)顯微鏡）在穩(wěn)態(tài)環(huán)境下可消除雙電層電荷和其它的干擾影響的優(yōu)勢(shì)，本文選擇SECM 作為研究工具在對(duì)一系列的鏈長(zhǎng)的卟啉化合物與探針分子的雙分子反應(yīng)的研究基礎(chǔ)上，著重分析了在卟啉分子中間插入金屬鈷對(duì)卟啉的電子轉(zhuǎn)移能力的影響。
　　 三、利用電化學(xué)方法的簡(jiǎn)單、信息量大、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)