压电石英晶体传感及红外反射光谱电化学研究

压电石英晶体传感及红外反射光谱电化学研究

论文题目: 压电石英晶体传感及红外反射光谱电化学研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 分析化学

作者: 张友玉

导师: 姚守拙,谢青季

关键词: 压电石英晶体传感器,红外光谱电化学,压电红外光谱电化学,蛋白质,电极表而吸附,溶胶凝胶,聚合物,吡哆醇氧化机理

文献来源: 湖南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 压电石英晶体传感器可传感检测许多化学/生物反应或过程中所伴随的纳克级电极质量变化和修饰膜的粘弹性、溶液密度、粘度、电导率、介电常数等参数的改变。红外光谱电化学技术可在分子水平上现场表征电化学过程。获得电化学过程中电氧化还原物种的结构变化信息。 传统的压电石英晶体振荡器法与电化学联用技术只能在电化学研究过程中同步获得振荡频率的响应信息。利用压电石英晶体阻抗技术能获得多维压电信息的特点,研究压电石英晶体阻抗与电化学阻抗以及红外光谱电化学方法的联用技术将可进一步拓宽研究视野,并可获得研究体系更加丰富的信息。本学位论文建立了压电石英晶体阻抗与电化学阻抗联用技术以及压电石英晶体阻抗-红外反射光谱-电化学三维联用新技术,结合荧光光谱、扫描电子显微镜等分析手段,在蛋白质在固体表面的吸附以及蛋白质与小分子的作用、溶胶的形成和聚沉过程、吡哆醇的电化学氧化以及聚邻氨基苯酚的电沉积和电化学性质等方面开展了如下一些创新研究工作,获得了一些新的研究结果: 1) 建立了压电石英晶体阻抗分析和电化学阻抗联用技术,将其用于几种蛋白质在裸金及聚苯胺、几种硫醇分子修饰电极上的吸附以及蛋白质与单宁酸的作用的研究,现场同步获得了蛋白质吸附以及与小分子作用过程中的压电石英晶体谐振频率、动态电阻、动态电感、动态电容、静态电容、电声阻抗谱的半峰宽、双电层电容等多参数的变化信息。主要如下:(1)研究了溶菌酶在金电极和几种硫醇分子修饰金电极上的动态吸附过程及其动力学,发现其吸附量与电极表面的亲水性和电极电位密切相关,其中在强疏水性的正十二硫醇修饰电极上吸附量最大,负电位有利于溶菌酶在电极表面的吸附;(2)提出了以离子掺杂法调变聚苯胺修饰电极表面亲水性的电极修饰方法,制备了不同性质的聚苯胺修饰电极。实验发现在含临界胶束浓度的十二烷基磺酸钠(SDS)的聚合液中制得的电极修饰膜疏水性最强,牛血清白蛋白(BSA)和纤维蛋白原在其表面的吸附量最大;(3)结合荧光光谱研究了牛血清白蛋白与单宁的相互作用。结果表明低浓度单宁与BSA的结合摩尔比为2:1,高浓度单宁则诱导BSA沉淀。 2) 首次采用压电石英晶体阻抗技术现场监测了液体溶胶的生成和聚沉过程,将

论文目录:

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 压电石英晶体传感器

1.1.1 压电传感器的基本原理

1.1.2 PQC谐振的研究方法

1.1.3 压电石英晶体传感器的应用

1.2 现场红外反射光谱电化学

1.2.1 现场红外反射光谱电化学原理

1.2.2 现场红外反射光谱电化学方法

1.2.3 现场红外反射光谱电化学的应用

1.3 本文构想

第一部分 压电石英晶体阻抗与电化学阻抗联用技术用于蛋白质在固体表面吸附和与小分子作用的研究

第2章 压电石英晶体阻抗与电化学阻抗联用技术用于研究溶菌酶在裸金电极和半胱氨酸或正十八烷基硫醇修饰金电极上的吸附

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验材料

2.2.2 实验装置和仪器

2.2.3 实验方法

2.3 结果与讨论

2.3.1 裸金电极和修饰金电极的亲水性

2.3.2 溶菌酶吸附过程中的 PQCI-EIS响应

2.3.3 电极电位对溶菌酶吸附的影响

2.3.4 吸附溶菌酶对 Fe(CN)_6~(3-)/Fe(CN)_6~(4-)电对电极过程动力学的影响

2.4 小结

第3章 压电石英晶体传感与电化学阻抗联用技术研究蛋白质在聚苯胺修饰电极表面的吸附

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验材料

3.2.2 实验装置和仪器

3.2.3 实验方法

3.3 结果与讨论

3.3.1 去掺杂和掺杂聚苯胺修饰电极的制备和性质

3.3.2 蛋白质的吸附模式和吸附机理

3.3.3 聚苯胺膜中掺杂离子对蛋白质吸附的影响

3.4 小结

第4章 压电石英晶体阻抗与电化学阻抗联用技术和荧光光谱法研究牛血清白蛋白与单宁的作用

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 实验材料

4.2.2 实验装置和仪器

4.2.3 实验方法

4.3 结果与讨论

4.3.1 PQCI-EIS现场监测 BSA在金电极表面吸附以及与单宁的作用

4.3.2 BSA以及单宁与BSA复合物在电极表面吸附对电极过程动力学的影响

4.3.3 BSA与单宁作用的荧光光谱测定

4.4 小结

第二部分 溶胶-凝胶体系的压电石英晶体阻抗研究

第5章 压电石英晶体阻抗技术现场监测氢氧化铁溶胶的生成和聚沉

5.1 引言

5.2 实验部分

5.2.1 实验材料

5.2.2 实验装置和仪器

5.2.3 实验方法

5.3 结果与讨论

5.3.1 液相温度对 PQC响应的影响

5.3.2 氢氧化铁溶胶生成和聚沉过程中的 PQCI测定

5.3.3 氢氧化铁溶胶在金电极上吸附的动力学研究

5.3.4 电解质诱导氢氧化铁溶胶聚沉过程的 PQCI研究

5.3.5 金电极上吸附和聚沉的氢氧化铁胶粒的扫描电镜观察

5.4 小结

第6章 压电石英晶体阻抗技术现场监测 TEOS水解过程中单分散SiO_2颗粒的生成

6.1 引言

6.2 实验部分

6.2.1 实验材料

6.2.2 实验装置和仪器

6.2.3 实验方法

6.3 结果与讨论

6.3.1 单分散SiO_2颗粒生成过程的 PQCI响应

6.3.2 水和氨浓度对 TEOS水解的影响

6.3.3 电解质诱导SiO_2颗粒的聚沉

6.4 小结

第三部分 现场压电石英晶体阻抗-红外反射光谱-电化学三维联用技术研究

第7章 现场压电石英晶体阻抗电化学和红外反射光谱电化学研究吡哆醇在金电极上的氧化

7.1 引言

7.2 实验部分

7.2.1 实验材料

7.2.2 实验装置和仪器

7.2.3 实验方法

7.3 结果与讨论

7.3.1 电化学研究

7.3.2 现场压电石英晶体阻抗电化学研究

7.3.3 现场红外光谱研究

7.4 小结

第8章 现场压电石英晶体阻抗-红外反射光谱-电化学联用技术研究邻氨基苯酚的聚合过程及聚合膜的氧化还原性质

8.1 引言

8.2 实验部分

8.2.1 实验材料

8.2.2 实验装置和仪器

8.2.3 实验方法

8.3 结果与讨论

8.3.1 邻氨基苯酚在石英晶振金电极上的电化学聚合

8.3.2 聚邻氨基苯酚的电化学表征

8.3.3 聚邻氨基苯酚膜在不同酸中的现场压电石英晶体阻抗-红外反射光谱-电化学研究

8.4 小结

结论

参考文献

致谢

附录 攻读学位期间发表的学术论文目录

发布时间: 2006-05-10

参考文献

  • [1].甲酸电氧化的钯基催化剂及表面红外光谱研究[D]. 张涵轩.复旦大学2013
  • [2].环境中典型化学活性有机物及其相关环境行为的分子光谱研究[D]. 陈伟.中国科学技术大学2016

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压电石英晶体传感及红外反射光谱电化学研究
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