《压电石英晶体阻抗分析法液相应用研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压电石英晶体阻抗分析法液相应用研究（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、湖南师范大学 硕士学位论文 压电石英晶体阻抗分析法液相应用研究 姓名：袁玉 申请学位级别：硕士 专业：化学有机化学 指导教师：姚守拙;谢青季 20020501 中文摘要 压电石英晶体阻抗分析法是研究石英晶体谐振的新技术，可 获取多维压电信息，从而现场动态监测电极表面低至纳克级的质 量及溶液粘密度等响应，可广泛应用于化学、生命科学、表面科 学、食品科学、环境检测等领域。 本论文主要研究内容如下： ( 1 ) 综述了压电石英晶体传感器的测定方法和近期应用。 ( 2 ) 用电化学石英晶体阻抗系统( E Q C I S ) 现场监测了 p H 7 4 磷酸缓冲液中溶菌酶在金电极和半胱氨酸或正十八硫醇修
2、 饰电极上的吸附。获得并分析了P Q C 谐振等效电路参数、谐振 频率、电导谱半峰宽尼m 和双电层电容，考察了电极界面发生 的吸附动力学过程疏水表面上溶菌酶的吸附量比亲水表面大得 多；电位越负溶菌酶吸附量越大。测定了溶菌酶吸附前后， F e ( C N ) 6 】3 - F e ( C N ) 6 】4 1 的电对电极反应标准速率常数。 ( 3 ) 用压电石英晶体阻抗法( P Q C I ) 现场监测了水溶液 中铅离子诱导牛血清白蛋白( B S A ) 沉淀及沉淀由N a 2 E D T A 溶 解的过程。频率响应主要是沉淀在电极表面粘附所导致的质量响 应，而不是液体物化性质改变所引起的。N
3、a 2 E D T A 溶解P b 2 + - B S A 沉淀后，过量N a 2 E D T A 的引入导致产生新沉淀，可能是由于在 p H3 的介质中酸形E D T A 析出的缘故。谐振频率的响应可用两 个指数函数之和来分析。在p H 值大于等电点p I 时频率响应较大； 背景电解质浓度的增大引起频移的增大，对这些结果进行了合理 解释。 ( 4 ) 研究了测定牛血清白蛋白( B S A ) 的方法一乙基紫( E V ) 分光光度法，并详细探讨了B S A - E V 的结合机理。 A B S T R A C T T h e p i e z o e l e c t r i cq u a r
4、t zc r y s t a li m p e d a n c ea n a l y s i si san e wm e t h o dt o 曲d vt h e q u a r t zc r y s t a lr e s o n a n c e I th a sb e e nw e l le s t a b l i s h e da sap o w e r f u lt o o l c a p a b l eo f r e s p o n d i n gi ns i t ut o a l le l e c t r o d em a s sc h a n g ed o w nt ot h en
5、 a n o g r a ml e v e la n d t h e c h a n g eo ft h es o l u t i o nv i s c o s i t ya n dd e n s i t y , a n di ti sa l s o e x p e c t e dt o f i n dw i d e r a p p l i c a t i o n s i n c h e m i s t r y , l i f es c i e n c e ，s u r f a c es c i e n c e ，f o o d s c i e n c e ，e n v i r o n m e
6、 n t m o n i t o r i n ga n dS Oo n T h es t u d i e si nt h et h e s i sa r es u m m a r i z e d a sf o l l o w s ： ( 1 ) T h er e c e n t p r o g r e s so ft h ep i e z o e l e c t r i c q u a r t zc r y s t a li m p e d a n c ea n a l y s i si s r e v i e w e d ( 2 ) T h ea d s o r p t i o no fl
7、y s o z y m ef r o mp h o s p h a t e b u f f e r e ds a l i n e ( p H7 4 ) o n t ob a r ea n d c y s t e i n eo r1 - o c t a d e c a n e t h i o l m o d i f i e dA ue l e c t r o d eh a sb e e ni n v e s t i g a t e di ns i t u u s i n ga ne l e c t r o c h e m i c a lp i e z o e l e c t r i cq u a
8、 r t zc r y s t a lr e s o n a n c es y s t e m ( E Q C l S ) T h ee q u i v a l e n t - c i r c u i t p a r a m e t e r sa n dr e s o n a n tf r e q u e n c i e so ft h ep i e z o e l e c t r i c q u a r t zc r y s t a lr e s o n a n c e ，t h ev a l u eo fh a l fp e a kw i d t ho ft h e e l e c t r
9、 o a c o u s t k c o n d u c t a n c es p e c t r u m ( A f 0 1 a ) a sw e l la st h ee l e c t r i c a l d o u b l e - l a y e rc a p a c i t a n c e w e r eo b t a i n e da n da n a l y z e d T h e a d s o r p t i o nk i n e t i c sw a sa n a l y z e dw i t has c h e m e o ft w oc o n s e c u t i
10、v er e a c t i o n s o c c u r r i n ga tt h ei n t e r f a c e T h ea m o u n to fa d s o 慨d l y s o z y m eo nah y d r o p h o b i cs u r f a c ew a sg r e a t e rt h a no nah y d r o p h i l i co n e ，a n d m o len e g a t i v ep o t e n t i a lb r o u g h ta b o u ta l a r g e ra m o u n to fa d
11、 s o r b e dl y s o z y m e ，T h e s t a n d a r dh e t e r o g e n e o u sr a t ec o n s t a n t so f f e r r i c y a n i d el f e r r o c y a n i d eb e f o r ea n da l t o r t h el y s o z y m e a d s o r p t i o nw e r ee v a l u a t e d 【3 ) T h ep i e z o e l e c t r i cq u a r t zc r y s t a
12、li m p e d a n c e ( O C I ) t e c h n i q u ew a se m p l o y e dt om o n i t o r i ns i t ut h ep b 2 + _ i n d u c e d p r e c i p i t a t i o no fB S Ao n t oag o l de l e c t r o d ea n dt h ep r c c i p i t a t e d i s s o l u t i o nv i aE D T Ai n a q u e o u ss o l u t i o n T h e f r e q u
13、 e n c yr e s p o n s eW a sm a i n l y c a u s e db yt h em a s se f f e c to ft h ep r e c i p i t a t ea d h e r e n c et 0t h ee l e c t r o d e , r a t h e rt h a nt b e c h a n g e si np h y s i c o - c h e m i c a lp r o p e r t i e so ft h ec o n t a c t i n gl i q u i d E x c e s sa d d i t
14、 i o no f 3 N a 2 E D T Aa f t e rt h eP b ”- B S Ad i s s o l u t i o nl e dt on e wp r e c i p i t a t i o n o w i n gp r o b a b l yt o t h ef o r m a t i o no fE D T Ap r e c i p i t a t ei nt h i s m e d i u m ( p H i 3 ) T h ep He f f e c t o nt h e r e s p o n s co f t h er e s o n a n tf r e
15、 q u e n c yw a sa n a l y z e db yu s i n gas u mo ft w oe x p o n e n t i a l f u n c t i o n s Al a r g e rf r e q u e n c yr e s l I o n s eo c c u r r e da tap Hg r e a t e rt h a np 1 Ad e c r e a s ei n t h ec o n c e n t r a t i o no ft h eb a c k g r o u n de l e c t r o l y t ei n c r e a
16、s e dt h ef r e q u e n c yr e s p o n s e T h e s ef i n d i n g sh a v eb e e nr e a s o n a b l ye x p l a i n e d ( 4 ) T h eb i n d i n gr e a c t i o no f B S A w i t he t h y lv i o l e tw a s i n v e s t i g a t e di nat r i s H C lb u f f e r ( p H = 7 2 ) I na d d i t i o n ，as i m p l e ，r a p i da n d s e n s i t i v em e t h o df o rB S Aa n a l y s i sw a s e s t a b l i s h e d ，a c c o r d i n g l y 4 第一章绪论 第一章绪论 压电化学与生物传感是一个新兴的领域【l 】。压电石英晶体
