混合自组装制备多孔阵列电极地研究.pdfVIP

电分析化学进展·1999 A1Z 混合自组装制备多孔阵列电极的研究 张浩力陈淼力虎林。 (兰州大学化学系 兰州 730000) 由硫醇分子在金属表面自发吸附形成的自组装单分子膜提供了一种制备稳定、有序的表 面化学吸附层的方便方谣，因此成为近年来研究的热点“1。1fij通过采用不同的硫醇分子共吸附 而制得的混台自组装膜可以在纵向与横向调节膜结构，为设计具有不同功能和性质的自组装 膜提供了更多的途径【2]。本工作中我们研究了正十二硫醇(C。：SH)与巯基嘧啶(MP)混合自组 装膜的结构与其电化学特性。 我们利用XPs与RA—IR研究了组装液组分对混合膜中两种硫醇组分的影响。我们发现 N1s信号的强度随组装液中MP的含量增加而迅速增强，表明膜中MP的含量随组装液中 MP音量的增加而增加。通过对1R谱对MP的骨架振动吸收峰的强度变化求得了强合腆中硫 醇摩尔百分数与组装液中硫醇的摩尔百分数的关系。我们发现c，：SH与MP混合膜中的分子 组成与溶液中的组成基本一致，这表明在我们的条件下，这种混合自组装膜的C。：SH的古量 减少时，C。：SH自组装膜的有序度与堆积密度在降低。 接触角是研究审组装膜的另一种有利手段。对于均匀混合的双组分薄膜，接触角与膜中组 分的关系口1应符合 { ． cose=flcosel+f2cose： (1) 其中e的复合表面的接触角；f．与L分别为两种组分的摩尔分数；0。和8。分别为两种纯组分 表面的接触角。我们研究了不同的组分混合膜上纯水的接触角，发现观测到的接触角大于(1) 式所预计的值，表明这种混合膜中的两种组分不是理想的均匀混台．因此我们推测在混台膜中 C．；sH与MP分子可能不是均匀混合的，而是以分畴的形式存在。由于C．：sH明显长于MP， 膜中二者的交界处最为可能的情况就是c。：sH无规则地变曲，从而有～部分将覆盏在MP的 上面。所以c-。sH实际覆盖的面积百分数将太于其摩尔百分数。由于C-：sH表面的接触角大 于MP(1)式计算的值(如图l所示)。 以上各种手段的表征结果证明在C．。sH与MP形成的混合真纽装膜中形成了类似多孔 膜的结构。长链硫醇由于形成致密的单分子膜，对溶液中的探计分子的异相电化学反应其有阻 化作用。而芳香碱醇的存在提供了髓够进行电化学反应的话性位点。我们选择了三种具有不 同尺寸的醌类分子作为电化学探针分子，研究了它们在多种多孔电极上的电化学反应．研究表 明，对于相同组成的混合腆，尺寸小的分子具有较高的电化学活性。而所有探针分子的电化学 活性都随着膜中MP含量的增加而增大。说明随着MP含量的增加，膜中活性点的尺寸与数量 都有显著增加。 ·通讯联系人 ·22· 电分析化学进展·1999 综上所述，我们研究了长链硫醇与 芳香硫醇共吸附而得的混合膜的结构及 其作为电极的电化学性质。研究表明这 种混合形成了类似多孔膜的结构，膜中 活性位点尺寸与分布可以通过组装液的 组成来控制。这种膜有可能在生物小分 燮■ 子的电分析分子识别中得到应用。 Porousma吨 参考文献 A．Amhltroducti佣 1．U1man to Ultrathin 0。ganic蹦m8，FromL8ngmu* to PMeB{ 坳盘她国 ＆ldgettseH—AsBembb，Ac‰ic 1991 遥■ SanDiego，CA Toreta1． 2．Rubinstein S、Y l、Steinberg