掃描電化學顯微鏡技術理論及應用研究.pdf

1、掃描電化學顯微鏡(SECM)是一種具有高分辨的現(xiàn)場電化學新技術。由于其具有化學靈敏性,可以研究探頭與基底上的異相反應動力學及溶液中的均相反應動力學。SECM的優(yōu)勢是在穩(wěn)態(tài)條件下測量,可以克服雙電層電流和電勢降,從而提高測定數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。此外,利用為探針技術,SECM可分辨電極表面微區(qū)的電化學不均勻性,給出導體和絕緣體表面的形貌;也可用于光合作用過程、酶穩(wěn)定性研究、生物大分子的電化學反應特性等復雜生化過程的研究。它與傳統(tǒng)電化學技術

2、聯(lián)用可以從微觀和宏觀角度提供電化學信息。自組裝單分子膜是模擬生物膜等各種界面復雜體系的理想模型體系,研究膜上的電荷轉移過程及其理論對于理解生物膜對生物體內(nèi)代謝調(diào)控過程具有更重要的意義。因此,探討SECM的定量分析理論及其在自組裝膜界面的應用具有重要的意義。
　　本論文主要分為四部分:
　　第一章:簡要地回顧了掃描電化學顯微鏡技術的發(fā)展歷史,介紹了掃描電化學顯微鏡儀器及其工作原理,詳細概述了掃描電化學顯微鏡技術的工作模式等方面

3、的研究進展,對其發(fā)展前景做了一些展望。主要包括:(1)SECM的發(fā)展歷史;(2)SECM實驗裝置及工作原理;(3)最近幾年提出的SECM工作模式。
　　第二章:利用電化學鍍和電化學刻蝕相結合的方法制備了鉑超微圓盤電極,結合掃描電化學顯微鏡技術和循環(huán)伏安法制備的探針進行表征,獲得了探針電極的有效半徑及其歸一化屏蔽系數(shù)值。以自制超微電極為研究對象,結合電化學實驗詳細討論了超微電極的電化學特性。
　　第三章:本部分主要討論了 SE

4、CM在暫態(tài)過程、擴散控制過程以及探針基底有限動力學過程的擴散方程及其邊界條件,同時總結了現(xiàn)有的 SECM定量分析理論公式及其研究方法,分析了它們的優(yōu)缺點。在此基礎上對實驗探針基底距進行校正,給出了合理的漸進曲線處理方法,為獲取更為準確的動力學等參數(shù)提供重要的保證。
　　第四章:詳細的分析了應用掃描電化學顯微鏡技術研究自組裝單分子膜電子轉移過程,對已有的SECM研究自組裝單分子膜界面電子轉移理論進行了修正。以巰基卟啉 TPPO(CH