化學(xué)修飾電極的研究及應(yīng)用.pdf

1、化學(xué)修飾電極自70年代發(fā)展至今，已經(jīng)成為當(dāng)前電化學(xué)，電分析化學(xué)中十分活躍的研究領(lǐng)域?；瘜W(xué)修飾電極最突出的特性是，在電極表面接著或涂敷了具有選擇性化學(xué)基團(tuán)的一層薄膜(從單分子到幾個微米)。它是按人們意圖設(shè)計的，并賦予了電極某種預(yù)定的性質(zhì)，如化學(xué)的，電化學(xué)的，光學(xué)的，電學(xué)的和傳輸性等。由于其具有易自動化、便于攜帶、靈敏度和準(zhǔn)確度高，選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，在電分析化學(xué)中具有廣泛的用途。本文中，我們研究了幾種化學(xué)修飾電極的制備和在電分析化學(xué)中的應(yīng)用。

2、 主要研究工作如下： 1．2，5-二巰基-1，3，4-噻二唑(DMTD)自組裝電極的研究及用于金屬離子的測定分子自組裝修飾電極可按預(yù)先設(shè)計在電極表面形成具有特殊功能的單分子層結(jié)構(gòu)，它在分子尺寸，組織模型和膜的自然形成方面與天然生物膜有類似之處，同時，它具有分子識別功能和選著選擇性響應(yīng)。在本論文中采用自組裝膜組裝技術(shù)將DMTD分子組裝在Au電極上形成單分子自組裝膜，利用循環(huán)伏安和交流阻抗技術(shù)探討了單分子自組裝膜的電化學(xué)性質(zhì)

3、，該自組裝膜在Au電極上具有很好的穩(wěn)定性，考察了銅離子在此自組裝膜電極上的電化學(xué)行為。討論了溶液pH和沉積電位，沉積時間等實驗條件，建立起用DMTD自組裝單分子膜測定銅離子的電化學(xué)方法，并用于自來水中銅離子的測定。 2．聚吖啶紅修飾玻碳電極的研究及應(yīng)用聚合物膜修飾電極制備簡便，性能穩(wěn)定，利用恒電位或循環(huán)伏安法還可在電極表面導(dǎo)入高濃度的功能團(tuán)，因此在化學(xué)和生物化學(xué)中的應(yīng)用越來越受到重視。本論文中，采用電化學(xué)聚合方法將吖啶紅修飾于玻

4、碳電極表面制備了聚吖啶紅薄膜修飾電極，研究了該修飾電極的電化學(xué)性質(zhì)。尿酸在聚吖啶紅修飾電極上有很好的電化學(xué)響應(yīng)，建立起測定尿酸的電化學(xué)新方法。利用循環(huán)伏安和差分脈沖技術(shù)探討了利用此修飾電極測定UA最佳實驗條件，并用于實際樣品中UA的測定并取得滿意結(jié)果。 3．2，3-二巰基乙二酸(DMSA)自組裝電極的研究及在離子通道傳感器中的應(yīng)用離子通道是細(xì)胞膜上的一類特殊親水性蛋白質(zhì)微孔道，是神經(jīng)，肌肉細(xì)胞電活動的物質(zhì)基礎(chǔ)．隨著生物化學(xué)的發(fā)展

5、，人們將這一概念用于化學(xué)修飾電極。如果將包含離子通道的膜修飾在電極表面，當(dāng)通道打開時，大量的標(biāo)記離子可以透過膜到達(dá)電極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。借助較強(qiáng)的金硫鍵，DMSA可以自組裝到金電極的表面，該自組裝膜對陽離子表面活性劑(CTAB)具有離子通道行為。利用循環(huán)伏安，差分脈沖和交流阻抗技術(shù)考察了K<,3>[Fe(CN)<,6>]和[Ru(NH<,3>)<,6>]Cl<,3>標(biāo)記離子在此膜電極上的電化學(xué)響應(yīng)。由于膜電極表面帶負(fù)電荷，在pH值為7

6、.4的條件下，通道是關(guān)閉的，當(dāng)加入陽離子表面活性劑后，通道打開，標(biāo)記離子可到達(dá)電極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。 4．金納米修飾玻碳電極的研究及應(yīng)用將納米修飾電極用于電化學(xué)和電分析化學(xué)的研究近年來已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，各種金屬、金屬氧化物和非金屬氧化物納米粒子或團(tuán)簇被組裝在各種經(jīng)典電極材料上如金、鉑、銀、碳等，顯示出卓越的表面吸附和分子識別特性、電催化活性、高度的表面反應(yīng)活性等。在本論文里，利用電沉積的方法制備了金納米修飾電極，并探討了此

7、電極的電化學(xué)性質(zhì)。亞硝酸根和復(fù)合胺都在此電極表面顯示了良好的電化學(xué)響應(yīng),我們分別討論了它們各自的最佳實驗條件和反應(yīng)機(jī)理，建立起測定亞硝酸根和復(fù)合胺的電化學(xué)新方法，用于亞硝酸根和復(fù)合胺實際樣品的檢測，結(jié)果滿意。 5．金納米和復(fù)合胺相互作用的研究納米微粒由于具有一系列新奇的物理、化學(xué)特性引起了人們的濃厚興趣，并在物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)、電磁學(xué)、藥物及臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛的研究和應(yīng)用。其中納米微粒獨(dú)特的光學(xué)現(xiàn)象，如等離子

8、體共振吸收、表面等離子體共振技術(shù)、表面增強(qiáng)拉曼散射和共振光散射等受到了人們的關(guān)注。這些研究不僅對于認(rèn)識納米微粒的新光學(xué)性質(zhì)，而且對于研究納米微粒的新表征方法及探索納米微粒的分析應(yīng)用均有重要意義。在納米微粒的分析應(yīng)用研究方面，金納米微粒占有十分重要的地位，本論文利用共振光散射，熒光，紫外-可見光譜和透射電子顯微鏡技術(shù)在pH值等于7.0的BR緩沖溶液中討論了金納米和復(fù)合胺的相互作用。建立了利用共振光散射技術(shù)測定復(fù)合胺的新方法，考察了實驗的最