巯基丙酸自组装单分子膜电化学交流阻抗表征方法的研究

于 表征 烷基硫 醇 Ｓ ＡＭｓ 言 ， Ｉ 而 Ｅ Ｓ比 Ｃ 更 为有效 ， Ｖ 因为烷基 硫 醇 Ｓ ＡＭｓ 修饰 电极 的膜 电阻较 大 ， 在测 试 体系 中很难 得 到 电流 变化 的信 息 ， 而利用 Ｅ Ｓ可测得 修饰 电极 的 电子传 递 电阻 （ ， 以跟踪 电极 Ｉ Ｒ ）可
摘 要 ： 自组装技 术（ Ａ） ｓ 提供 了在 分 子水 平 上 构 造 化 学 界 面 的 简便 手段 ， 生 物传 感 在
器、 润滑 、 属 防腐 、 化 、 金 催 刻蚀 、 子 器件 、 分 非线形 光 学等诸 多领 域具有 广泛 的应 用前 景 ，
已成 为近 ２ Ｏ年来 界 面化 学 与材 料 化 学领 域 研 究 的 热 点．自组 装 单 分 子膜 （ ＡＭｓ 的表 Ｓ ）
１ 实 验 部 分
１ １ 仪器 与试剂 ．
Ｉ ｅ Ｍ６ 型光 电化 学分 析 仪 （ ＡＨＮＥ 公 司 ， 国） ＴＥ ＯＲ ２ Ｚ Ｒ 德 ； ＮＳ ７红 外 测试 仪 （ Ｒ Ｅ Ｂ ＵＫ Ｒ公 司 ， 德
收 稿 日期 ： ０ ２０ － ５ ２ １ — ４２
基 金 项 目 ： 家 自然科 学 基 金 项 目 （０ ７０ ９ ； 宁 省 教 育 厅 高 校 重 点 实 验 室 项 目 （０ ８ １ ４ 国 ６５ ２ ０ ） 辽 ２０Ｓ３ ） 作 者 简 介 ： 春 梁 （ ９６ ， ， 宁 岫 岩 人 ， 宁师 范大 学 教 授 ． 冯 １ ５ 一）男 辽 辽
（ Ｂ ，Ｈ ． ） Ｐ Ｓ ｐ ７ Ｏ 中制 备 的巯基 丙酸 Ｓ ＡＭｓ修饰 金 电极 （ Ａ Ｓ ＭＰ ＡＭｓ Ａｕ 进行 了 Ｅ Ｓ表 ／ ） Ｉ 征 ， 讨 了溶剂 以及 浸泡 时 间对 ＭＰ Ｓ 探 Ａ ＡＭｓ的影 响 ， 究结 果 对 Ｓ 研 ＡＭｓ的制 备 与 应用
具有 一定 参考价 值．
的修饰 过程． 在金 电极 表面巯基丙 酸（ Ａ） 过 Ｓ ＭＰ 通 —Ａｕ 自发形成 Ｓ 键 ＡＭｓ得到羧 基化 的金 电极表 面 ， ， 进一 步用
碳二 亚胺活化表 面羧 基可将 功能蛋 白质 分子 固定在 电极 表面 ， 研究 ＭＰ Ｓ Ａ ＡＭｓ 生化 分析 和生物 传感 对
器制 备具有重要应用 价值 ］笔者 以 Ｋ １ ． Ｃ 为支 持 电解 质 ， ［ ｅ Ｃ 。。 一 以 Ｆ （ Ｎ）］ 为探 针离 子 ， 优化实 验条 在
３０ ５
辽 宁 师 范 大 学 学报 （ 自然科 学版 ）
第３ ５卷
国） 巯 基 丙 酸 （ ９ ， ｆ Ａｅａ ， 国 北 京 ） Ｋ３ ｅ Ｃ Ｋ Ｆ （ Ｎ） 按 浓 度 比 为 １：１配 制． ； ９ Ａｌ ｓｒ 中 ａ ； （ Ｎ） 和 ｅ Ｃ Ｆ
０ １ｍｏ／ 磷酸盐 缓冲 溶液 （ Ｂ ） ＫＨ。 Ｏ 和 Ｎａ ＨＰ 液配 制 ； ． ｌＬ Ｐ Ｓ ｍ Ｐ 。 Ｏ溶 实验 用水 均 为超 纯 水 ， 实验 在 室
件下 ， 对磷酸盐缓 冲溶液（ Ｂ ， Ｈ ７ Ｏ 中制 备 的 ＭＰ Ａ Ｐ Ｓ ｐ ． ） Ａ Ｓ Ｍｓ 修饰 金 电极 （ Ａ Ｓ ＭｓＡ ） 行 了 Ｅ Ｓ ＭＰ Ａ ／ ｕ 进 Ｉ
表征 ， 探讨 了溶剂对 ＭＰ Ａ Ａ Ｓ Ｍｓ的影 响 ， 研究 结果对 Ｓ ＡＭｓ 的制备与应 用具有一定参考价值 ．
关键词 ： 基 丙酸 ； 巯 电化 学交 流 阻抗 ； 自组装单 分子膜 ； 电极 金
中 图分 类 号 ： ￥ ５ ． １ Ｔ ２ １ ５ 文 献标 识码 ： Ａ
自组装单 分子 膜 （ ＡＭｓ 具有 制备 简单 、 Ｓ ） 堆积 紧密 、 构完 美 、 能稳定 等优 点 ， 生 化分 析 、 结 性 在 分子
温 条件 下进行 ．
１ ２ 实 验 方 法 ．
第 ３ ５卷 第 ３期
２１ ０ ２年 ９月
辽 宁 师 范 大 学 学报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＬｉｏ ｉ ｇ Ｎｏ ｍａ ｉｅ ｓｔ （ ｔ ｒ ｌ ｃｅ ｃ ｉｉ ｎ ｏ ｒ ａ ａ ｎ ｎ ｒ ｌ ｏ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ Ｎａ ｕ ａ Ｓ ｉｎ ｅ Ｅｄ ｔ ） ｏ
Ｖｏ ． ５ Ｎｏ ３ １３ ．
Ｓ ． ｅｐ ２ １２ ０
文 章 编 号 ： ０ ０１ ３ （ ０ ２ ０ — ３ ９０ １０ —７ ５２ １ ）３０４ —５
巯基丙酸自 组装单分子膜电 化学交流阻抗表征方法的研究
冯 春 梁 ， 王今朝 ， 李娜 娜 ， 杨 晓庆
（ 宁师范大学 化学化工学 院 功能材料化学研究所 ， 宁 大连 辽 辽 １６ ２ ） １０ ９
电子器 件 、 属 防腐 等领 域具 有非 常广 阔 的应用 前景 ［ ． 过 不 同末 端基 团的烷 基硫 醇 Ｓ 金 １通 ］ ＡＭｓ 实现 可
生 物分 子和 活性有 机体 ， 细胞 、 白质 、 体 、 如 蛋 抗 ＤＮＡ 等 的 固定 化 ， 为生 物 传 感器 的研究 与 应用 提 供 简
便 有效 的技术 手段 乜 ］ Ｓ ． ＡＭｓ 的表 征是 分子 自组装 技术 研究 的重要 内容． 电化学方 法是 表征 Ｓ ＡＭｓ的
简便 易 行 的有 效手 段［ ， ５ 常用 的 电化学方 法 主要包 括循 环 伏 安 法 （ Ｖ） 电化 学交 流 阻抗 法 （ Ｉ ） 对 ］ Ｃ 和 ＥＳ．
征是 Ｓ Ａ研 究 的重 要 内容 ， 电化学 交流 阻抗 技术 （ Ｉ ） Ｅ Ｓ 是表 征 Ｓ ＡＭｓ的有 效 手段． 是 ， 但 关 于在 水 溶液 中制备 羧基 硫 醇 Ｓ ＡＭｓ以及 Ｅ Ｓ测试 条 件 的系 统研 究鲜 有 报道． ＫＣ Ｉ 以 １
为支持 电解质 ， － ｅ Ｃ 卜ｎ 以［ （ Ｎ） ］ 一为 探 针 离 子 ， 优 化 实验 条 件 下 ， 磷 酸 盐 缓 冲溶 液 Ｆ 在 对