和频振动光谱中基底信号对分子信号的影响

和频振动光谱中基底信号和分子共振信号发生相干叠加,因此在分析和频振动光谱时需要考虑基底信号的影响。使用和频振动光谱分析金表面的正十八烷基硫醇自组装分子膜,结果表明,基底信号不仅使分子信号从正峰变为负峰,还能够使弱的分子信号在和频振动光谱中得到增强。     

Cu2+配位桥联作用组建荧光性多层膜

借助Au—S化学键的作用,在金基底上组装DL-半胱氨酸(Cys),形成单层自组装膜Cys／Au．然后,利用Cu^2 的配位桥联作用,将卜萘胺乙酸(NAA)组装于Cys／Au上,构建一种新型的自组装多层膜NAA／Cu／Cys／Au．文中采用电化学、荧光光谱、电子能谱等方法表征自组装膜的结构,采用电化学阻抗谱技术和循环伏安法研究该荧光性自组装膜的性能．结果表明,基于铜离子配位作用的NAA／Cu／Cys／Au膜与基于静电作用制得的双层膜NAA／Cys／Au相比,具有更好的导电性。     

分子自组装技术及表征方法

自组装单分子膜的研究是近年来倍受关注的研究领域。随着膜的应用领域的拓展,对膜的组装技术和表征方法不断提出新的要求。综述了现阶段分子自组装膜的主要制备方法和基底表面的处理方法;着重从电化学、谱学、显微学等方面综述了近几年来自组装单分子膜的表征方法研究进展,并对其发展前景作了展望。     

CdS量子点表面巯基酸分子排列方式的宽带和频光谱研究

巯基酸是一种常用的量子点表面配体,对量子点的光电属性和催化活性具有重要影响.用宽带和频光谱(BBSFG)研究巯基酸分子(HS-(CH2)n-COOH,n=2,5,10)在Au膜和CdS量子点表面的排列方式.结果表明:在Au膜表面,3种自组装巯基酸单分子膜都是较有序的排列,可以检测到与巯基和羧基相连的2个亚甲基的C—H振动和频谱峰.而在CdS量子点表面,短链的巯基丙酸和巯基己酸处于较无序的混乱包覆状态,检测不到C—H振动和频谱峰;但长链的巯基十一烷基酸在CdS量子点表面呈较有序的类似反胶束状的排列,可以检测到与羧基相连的亚甲基的C—H振动和频谱峰.     

MPA包覆的银纳米粒子修饰电极制备和电化学表征

运用自组装和电化学组装法,将MPA包裹的银纳米粒子修饰到金电极表面,制备成银纳米粒子单层和多层膜修饰电极. 循环电压-电流和电化学阻抗谱测定结果表明:以MPA包覆的银纳米粒子修饰电极的氧化电位明显负移,显示出银纳米粒子具有更高的活性. 以0.5mmol/L的K3[Fe(CN)6]溶液为检测体系,电化学阻抗谱测试得出电极表面对探针分子的阻碍作用有所增加. 循环电压-电流结果表明:与单层膜修饰电极相比,多层膜修饰电极的峰电流显著增加.     

三维结构Au-ZnO-Au复合纳米棒调控制备及其SERS性能研究

为获得具有三维高密度热点分布的SERS活性基底材料,提出一种高效构筑具有高密度热点效应基底材料的方法,即以气/液界面法组装制备聚(苯乙烯-co-N-异丙基丙烯酰胺)@聚丙烯酸(PSN@PAA)二维胶体晶体。通过离子溅射法组装纳米Au粒子层得到大面积沉积Au纳米粒子层的胶体晶体Au复合基底材料,再以PSN@PAA/Au复合膜为基底,利用水热法在其表面调控生长ZnO纳米棒结构。进一步在PSN@PAA/Au-ZnO表面组装纳米Au,获得具有三维高密度热点分布的PSN@PAA/Au-ZnO-Au活性基底材料。以罗丹明6G(R6G)分子为探针分子进行SERS性能研究,结果表明：拉曼信号强度随ZnO纳米棒高度的增加而增强。基底对罗丹明6G的检出限为10^-10mol/L,主要拉曼峰强度的RSD约为10.23%,该基底具有很好的检测灵敏性和重复性。     

ApoCopC与Cu(Ⅱ)相互作用的电化学研究

ApoCopC自组装修饰到金电极上,利用循环伏安法研究了apoCopC与Cu(Ⅱ)的相互作用.发现Cu(Ⅱ)在apoCopC/Au电极上出现氧化还原峰,氧化和还原峰电位分别位于0.29 V和0.09 V,形式电位E0′为0.19 V,与裸Au电极相比,峰位发生明显位移.这表明apoCopC吸附在电极表面并且Cu(Ⅱ)与apoCopC结合生成配合物.研究了扫描速率、不同浓度下,Cu(Ⅱ)在apoCopC修饰的金电极上的循环伏安行为.计算出Cu(Ⅱ)在apoCopC修饰的金电极上的表面电子传递系数α=0.5,电子转移速率常数k=0.75 s-1.     

金纳米颗粒自组装膜的制备及其性能

采用一种简单的两步两相法合成了单分散性十二硫醇包裹金纳米颗粒（DDT AuNPs,直径约为10 nm）,以硅片、玻璃片等为基底,利用浸渍提拉法制备了金纳米颗粒(AuNPs)自组装膜.通过扫描电子显微镜（SEM）、紫外 可见光（UV-vis）光谱等表征手段研究了自组装膜的表面形貌以及表面等离子体共振特征,以一氧化碳（CO）低温氧化做为模型反应研究了其催化性能.研究表明,利用该方法制备的AuNPs自组装薄膜具有表面等离子体共振性能,有望被用于化学和生物传感方面.同时,这种薄膜在催化领域具有潜在的应用前景.     

模板法制备银纳米点阵活性基底及其用于葡萄糖的高灵敏检测

介绍了基于超薄氧化铝模板(ultra-thin alumina mask, UTAM)制备的金属银纳米点阵表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)活性基底用于葡萄糖的高灵敏检测方法. 以UTAM为模板, 采用真空镀膜制备了大面积高度有序的银纳米点阵活性基底. 该基底的表面经过预处理, 吸附了一层癸硫醇/巯基己醇自组装分子层, 可用于检测葡萄糖. 研究结果表明, 该基底使葡萄糖分子的表面拉曼增强信号得到极大增强, 且增强信号均一稳定、检测灵敏, 特征峰的强度相对标准偏差小于10%. 该制备方法具有易操作、成本低的特点.     

一种适于水相中使用的表面增强拉曼散射基底的制备

利用自组装技术和银镜反应给出了一种制备表面增强拉曼散射基底的新方法.以自组装的方法在玻璃基片上组装巯丙基三甲氧基硅烷分子膜,利用这层分子膜使银纳米颗粒与基底表面形成较强的化学键结合.通过优化银镜反应条件,得到了可以长时间在水相中使用的高活性表面增强拉曼散射基底.结果显示其检测灵敏度可达单分子层,且具有很好的稳定性和重复性.     

光纤表面等离子体共振传感器敏感膜的仿真研究

为了研究光纤表面等离子体共振传感器的传感特性,利用TFCalc软件仿真研究光纤表面等离子体共振(SPR)传感器的反射光谱特性,分别考查敏感膜为Au膜、Ag膜、Al膜和Cu膜对反射光谱特性的影响。仿真结果表明,Au膜和Ag膜有较高的灵敏度,Al膜和Cu膜厚度分别在10 nm和30 nm有较明显的共振现象。     

金电极羧基化表面的构建及电化学表征

在金电极表面制备了对羧基苯硫酚（4-MBA）自组装单分子膜,构建了1种羧基功能化表面,利用循环伏安法和交流阻抗法对4-MBA自组装单分子膜电极（4-MBA/Au）进行了电化学表征,采用Randles等效电路对阻抗复平面图进行模拟,确定该电极体系的等效电路以及电化学参数,通过电荷传递电阻Rct求出电极的表面覆盖度为97.5%.结果表明,pH对4-MBA/Au的电化学特性有较大影响,随着pH的增大,循环伏安图中的阳极峰电流、阴极峰电流逐渐减小,电阻逐渐增大;交流阻抗法表征也得到了同样的结论,阻抗复平面图上半圆的直径随pH的增大而增大,即电荷传递电阻Rct逐渐增大.因此,通过改变pH,可控制表面羧基基团的结构状态.     

电化学联用技术差分法研究二茂铁硫醇自组装膜氧化构型变化机制

采用电化学-表面等离子体激元共振技术和电化学-石英晶体微天平联用技术结合差分方法,研究11-二茂铁基十一烷基-1-硫醇自组装膜在氧化过程中的构型变化机制.研究结果表明:二茂铁硫醇自组装膜在氧化过程中同时发生了2种结构变化, 一是烷基链远离电极表面,即烷基链与电极表面的夹角增大;二是二茂铁上的2个平行的戊基环绕着二茂铁-碳轴发生旋转.伴随着结构变化,二茂铁硫醇自组装膜还发生2种溶剂化过程,一是氧化的二茂铁与溶液中的阴离子产生静电吸引而形成“离子对”;二是溶剂分子进入膜内形成水化膜.二茂铁硫醇氧化时烷基链的偏移和膜的溶剂化都是快速步骤,而戊基环的翻转是唯一的慢速步骤.     

热镀锌板上γ-APT硅烷自组装膜的制备及相容性

采用交流阻抗谱和接触角的方法研究了γ-APT硅烷的单分子自组装膜在热镀锌钢板表面的成膜过程,以及γ-APT硅烷自组装膜和γ-GPT硅烷的相容性.实验成功制备硅烷单分子自组装膜.组装开始时硅烷分子水解生成硅醇键的一端快速吸附在锌的表面并形成了Si—O—Zn键,硅烷分子之间的硅醇键随即脱水形成Si—O—Si键,从而自组装成为有序、规律排布的单分子自组装膜,组装10 h后膜的完整性最好,随后形成连续性较差的混杂膜.经过10 h组装后的γ-APT硅烷自组装膜与γ-GPT硅烷具有良好的相容性.     

检测色氨酸的免标记生物传感器研制

利用Au-S化学键的作用,在金基底上组装L-半胱氨酸(L-Cys),通过铜离子的配位作用,构建Cu2 /L-Cys/Au自组装膜.考察该自组装膜的组装条件、电化学特征、重现性与稳定性,研究不同浓度的L-色氨酸中膜的识别能力和识别选择性.结果表明,自组装膜具有对L-色氨酸识别的选择性,在不同浓度的L-色氨酸中,膜的电化学阻抗会发生明显变化.因此,利用该膜对L-色氨酸(L-Try)的选择性识别引起电化学阻抗变化的特性,可构建一种新型的免标记电化学阻抗法色氨酸传感器.     

噻吩羧酸在金表面的自组装膜及其电化学性质

研究了具有平面环状共轭体系的硫杂环化合物噻吩羧酸在金表面的自组装单分子膜及其修饰金电极的电化学行为．以Fe(CN)6^4-/3-为“探针”离子，用循环伏安法对自组装膜的形成、电极界面电容及其组装机理进行了研究．结果是噻吩羧酸在Au上的覆盖度约为95％，金电极的界面微分充电电容由修饰前的0．294μF／cm^2下降到0．167μF／cm^2，由此可见噻吩羧酸在金表面形成了致密的单分子膜．     

N-烷基-2-巯基乙酰胺自组装膜阻隔溶液离子跨膜输运能力

采用自组装手段，将3种不同链长的N-烷基-2-巯基乙酰胺分子(HSCH2CONH(CH2)nCH3，n＝6，11，17)组装于多晶金(Au)表面，形成自组装单分子膜(SAMs)．接触角测量值表明，SAMs具有与长链硫醇形成的自组装单分子膜相近的润湿性和致密性．循环伏安和阻抗测量表明，SAMs的缺陷随分子链长的增加而降低，界面电荷传输阻力亦随分子链长的增加而增加，界面氧化还原反应随着链长的增加逐渐转化为完全的动力学控制过程．SAMs有效阻隔了溶液离子、电子等的跨膜输运．     

4,5-二氨基-2-硫脲嘧啶膜氯化钠溶液中对铜缓蚀性能的研究（英文）

通过自组装方法将4,5-二氨基-2-硫脲嘧啶(MPD)分子吸附在铜(Cu)表面,应用电化学极化、电化学阻抗谱(EIS)和拉曼光谱方法,研究其在质量分数为3.5%的氯化钠(NaCl)溶液中的缓蚀能力.在最佳装配条件下,MPD膜的最大缓蚀效率达到98.1%.拉曼光谱研究表明:MPD分子通过N_9-H_(10)和S_7-H_8吸附在Cu表面上.     

4,5-二氨基-2-硫脲嘧啶膜氯化钠溶液中对铜缓蚀性能的研究

通过自组装方法将4,5-二氨基-2-硫脲嘧啶(MPD)分子吸附在铜(Cu)表面,应用电化学极化、电化学阻抗谱(EIS)和拉曼光谱方法,研究其在质量分数为3.5%的氯化钠(NaCl)溶液中的缓蚀能力.在最佳装配条件下,MPD膜的最大缓蚀效率达到98.1%.拉曼光谱研究表明:MPD分子通过N_9-H_(10)和S_7-H_8吸附在Cu表面上.     

表面活性剂自组装膜上亚铁氰化钾电催化研究（英文）

以亚铁氰化钾为探针,循环伏安和Pm7量子化学方法研究了十六烷基三甲基溴化铵在蓖麻油涂层石墨复合电极上形成的自组装膜,该自组装过程遵从两步指数解离方程,其表观一级动力学速率常数分别为0.002 377s-1和0.000 721 5s-1。该自组装膜表现出了对亚铁氰化钾氧化还原的电化学催化作用,其相应的氧化还原峰电位负移,峰电流增加及峰-峰电位差减小,并给出了氧化还原速率常数的增加。十六烷基三甲基溴化铵在水溶液中的浓度对自组装过程和速率常数有很大影响。Pm7量子化学计算揭示了自组装膜和亚铁氰化钾和铁青化钾与三十六烷基三甲基溴化铵形成的缔合络合物的稳定性,由前线轨道能量计算的可移动电子数定性地解释了铁青化钾和亚铁氰化钾及其与三十六烷基三甲基溴化铵缔合物的氧化还原趋势。