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功能材料的表界面由于其特殊的性质成为当今化学、材料科学研究的热点,并取得了重大进展。在生命科学研究发展迅速的当今,新型分析方法技术的发现与发明将是这一领域持续发展的重要基础,而基于表界面修饰与组装技术建立新的分析方法是一个重要的发展方向,其中光子晶体和普鲁士蓝化学修饰电极就是这一研究的典型代表。本文即围绕这两个热点展开了以下两个方面工作:
㈠铁氰化钾溶液中普鲁士蓝修饰电极的制备和机理研究。以对CN-离子无特异性吸附的碳糊电极为工作界面,研究了铁氰化钾溶液中普鲁士蓝薄膜修饰电极的制备方法,并对其制备机理进行了初步探讨。实验发现,普鲁士蓝的最大生成速率出现在一较正的电位,比贵金属电极上普鲁士蓝的最大生成速率的电位高近1V,说明了碳糊电极表面与氰根离子之间较弱的相互作用。在不同的沉积电位下,普鲁士蓝在碳糊电极表面的生成经历了不同的机理,在相互作用的过程中通过更为复杂的微结构的调整,形成了不同电化学性质的PB,产生了特异的电化学响应。这一研究为制备高性能的PB修饰电极提供了基础。
㈡PDMS微流控芯片通道内双层光子晶体结构的制备。提出了以液体蒸发为驱动力,在PDMS微管道中组装了双层光子晶体,并考察了影响光子晶体形成的诸多因素。其中,微通道一端口液体的蒸发,驱动了液体和溶质(胶体粒子)的定向移动,从而使胶体粒子始于该端口的自组装,形成光子晶体。利用相互垂直的微流控通道,可以利用该技术制备双层光子晶体结构。实验中探索了实验条件对光子晶体形成的影响。通过光刻阳模方法,控制PDMS芯片的微管道的深度,采用二次制备的方法在微管道的特定位置制备双层光子晶体,并用扫描电子显微镜表征了双层光子晶体的形貌。本研究为在PDMS芯片微通道内制备双层光子晶体提供了一种简单有效方法。