自組裝膜電極的研究及應用.pdf

1、自組裝膜由含有官能團的分子自發(fā)地吸附到固體表面而形成。各種各樣的化合物已被用來組裝電極，但青霉胺和2，3-二巰基乙二酸卻還未見報道。本工作的主要研究內(nèi)容是：一、研究了青霉胺和2，3-二巰基乙二酸兩種物質(zhì)的自組裝膜電極的電化學行為及應用。二、自組裝納米金修飾電極的制備及細胞色素c在此類自組裝納米金修飾電極上的直接電化學行為研究。 主要研究工作如下： 1.青霉胺自組裝膜電極的研究及應用采用自組裝膜組裝技術(shù)將青霉胺分子組裝在A

2、u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性質(zhì)，該自組裝膜在Au電極上具有很好的穩(wěn)定性，腎上腺素(EP)、多巴胺(DA)及銅離子均在此自組裝膜電極上表現(xiàn)出明顯的電化學活性。討論了EP和DA的氧化機理，測定了擴散系數(shù)、標準反應速率常數(shù)、電子轉(zhuǎn)移系數(shù)和質(zhì)子轉(zhuǎn)移數(shù)等相關(guān)電化學參數(shù)，EP與DA的氧化均為受擴散控制的電極反應過程。本文還考察了銅離子在青霉胺單分子自組裝膜電極上的電化學行為。研究結(jié)果表明在最佳

3、實驗條件下，EP、DA和銅離子的峰電流與其濃度均呈很好的線性關(guān)系，建立起采用青霉胺自組裝單分子膜測定EP、DA和銅離子的電化學方法，并可用于實際樣品中EP、DA及銅離子濃度的檢測。 2.2，3-二巰基乙二酸(DMSA)自組裝膜電極的研究及應用 借助較強的金硫鍵，DMSA可以自組裝到金電極的表面。利用石英晶體微天平、交流阻抗、表面增強拉曼光譜及循環(huán)伏安法研究了DMSA單分子自組裝膜的成膜機理及其電化學行為。DMSA自組裝膜

4、電極對EP和尿酸(UA)有很好的電化學活性，分別測定了EP與UA在DMSA單分子自組裝膜電極上的擴散系數(shù)、標準反應速率常數(shù)、電子轉(zhuǎn)移系數(shù)和質(zhì)子轉(zhuǎn)移數(shù)等電化學參數(shù)，在DMSA自組裝膜電極表面，EP、UA的電極反應為受擴散控制、伴有兩個電子和兩個質(zhì)子轉(zhuǎn)移的不可逆過程。探討了利用DMSA自組裝膜電極分別測定EP、UA以及同時檢測EP、UA的最佳實驗條件，用于實際樣品中EP、UA的測定取得滿意結(jié)果。利用陽極溶出伏安技術(shù)，研究了銅離子在DMSA單

5、分子自組裝膜上的陽極溶出伏安行為，探討了陽極溶出伏安法測定Cu2+的各種實驗條件，建立起檢測銅離子的陽極溶出伏安新方法，并用于實際水樣中Cu2+濃度的測定。 3.自組裝納米金修飾電極的研究及應用 本部分制備了粒徑為3.1nm的金納米，并采用透射電鏡、紫外-可見光譜和粒徑測定儀對制備的金納米進行了表征。研究了兩種組裝金納米電極的方法。一是利用半胱胺與組裝在金電極上的DMSA交聯(lián)，用半胱胺的巰基結(jié)合金納米。二是利用巰基硅烷組