化學(xué)修飾電極表面藍(lán)銅蛋白吸附的電化學(xué)與SERS光譜電化學(xué)研究.pdf

1、天青蛋白是一種典型單核藍(lán)銅蛋白，它是由銅綠假單胞菌分泌的一種蛋白，其分子量只有14000，在生物體內(nèi)起到氧化還原和電子傳遞的作用。之前有關(guān)天青蛋白的研究多限于常規(guī)的電化學(xué)方法研究疏水表面與天青蛋白作用過程中電子傳遞的動力學(xué)特征等方面，而常規(guī)電化學(xué)技術(shù)所得到的是電極表面上各種信息的總和，只能從宏觀的、經(jīng)驗的角度來進(jìn)行分析和討論，不具備分子水平分析的能力，我們無法確認(rèn)大多數(shù)電極上反應(yīng)的中間態(tài)、中間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和組成，從而很難給出令人信服的反應(yīng)

2、機(jī)理。而大多數(shù)氧化還原蛋白的活性位點由于其配位體的特殊性，多采用SERS或SERRS光譜對其進(jìn)行研究。這為本文采用SERS或SERRS光譜研究天青蛋白氧化還原過程提供了非常良好的基礎(chǔ)。
　　 本文在我們小組前期已有的天青蛋白及其活性中心的SER(R)S研究工作的基礎(chǔ)上，采用SERS光譜以及CV、EIS等電化學(xué)手段對可通過形成肽鍵方式固定天青蛋白分子的、以羧基為端基的烷基硫醇衍生物自組裝單層膜進(jìn)行了表征與分析。以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步采

3、用光譜電化學(xué)對吸附于此類自組裝單層膜表面的天青蛋白進(jìn)行了電化學(xué)以及電化學(xué)現(xiàn)場的SERRS光譜研究，希望在分子水平上揭示天青蛋白電子傳遞過程中的分子結(jié)構(gòu)與分子間相互作用信息。
　　 本文研究內(nèi)容主要分為以下三部分：(1)利用循環(huán)伏安法(CV)和電化學(xué)交流阻抗法(EIS)研究了在不同溶液pH值條件下巰基十二酸自組裝膜在金電極表面的循環(huán)伏安和電化學(xué)交流阻抗譜的變化特征。在此基礎(chǔ)上，采用交流阻抗滴定法對巰基十二酸自組裝單層膜的表面酸堿性

4、質(zhì)進(jìn)行了分析，計算了該自裝膜表面的pKa值。且用氫鍵作用和靜電作用對實驗結(jié)果進(jìn)行解析，這為下一步調(diào)控自組裝膜表面性質(zhì)以實現(xiàn)天青蛋白的固定以及電化學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。(2)在理論計算的基礎(chǔ)上，分析了巰基丁二酸常規(guī)Raman光譜和SERS光譜特征。進(jìn)一步討論了在不同溶液pH值條件下吸附于金電極表面的巰基丁二酸分子的電化學(xué)變化特征。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)EIS的原理，初步分析了EIS變化所反映出的巰基丁二酸自組裝膜與溶液相互作用的變化規(guī)律。這為進(jìn)一步