电化学活性差物质的电化学分析新原理和新方法的研究

• 作 者: 张立敏
• 机 构: 中国科学院化学研究所
• 出 处: 中国科学院化学研究所
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 电化学活性差物质 三聚氰胺 金属离子 电化学分析 环紫精

电化学活性较差的物质的电化学分析，一直是电分析化学研究领域中的热点和挑战之一。如何设计和构建新的策略，突破传统电化学分析方法的固有局限，拓宽电化学分析的研究范围，已成为当前电分析化学研究中的前沿研究领域之一。本论文针对常规电化学体系在电化学活性差物质的检测方面存在的不足，提出了基于分子间相互作用而构建电活性差的物质的电化学分析新原理和新方法。具体内容如下：　　
1)三聚氰胺的检测在食品安全中具有重要意义，基于四氯对苯醌和三聚氰胺分子间的n-π相互作用，系统研究了三聚氰胺对四氯对苯醌电化学行为影响基础上，提出并建立了三聚氰胺的电分析化学新方法。结果表明，在10μM至1 mM的浓度范围内，测定结果呈现良好的线性关系。该方法为三聚氰胺的分析提供了新的途径。　　
2)利用醌的两种还原产物(半醌自由基阴离子与二负离子)和水分子之间不同的氢键相互作用，提出了有机相中水含量的电化学分析新方法。通过利用醌的二负离子与水分子之间较强的氢键相互作用及其对醌的电化学行为的影响，实现了水的电化学分析。和现有测水的方法相比，本方法具有简便、灵敏、测定线性范围可调等优点，可望用于非水相溶液中的水含量测定。　　
3)利用金属离子与半醌自由基的相互作用，建立了电活性差金属离子的电化学分析新方法。在系统研究了各种电活性差的金属离子和半醌自由基之间相互作用的基础上，利用安培流动注射检测技术，建立了电活性差金属离子的检测方法。该方法简单、方便，并具有良好的重现性。　　
在此基础上，我们将研究范围拓展到水相电活性差金属离子的研究。研究结果表明，本方法在一定的范围内可以实现对水相电活性差金属离子的检测，并且，可以实现水相中Ca2+的选择性电化学分析，有望应用于生理和病理条件下生物体系中Ca2+的测定。　　
4)作为基于四氯对苯醌的电化学活性差的物质的电化学研究的拓展，本章系统进行了环紫精在分子识别方面的研究。研究结果表明，电子给体一受体相互作用，静电相互作用，亲/疏水相互作用均可影响到电化学分析的结果。只有当几种因素的作用一致时，才会观察到明显的电位移动。这些信息为如何正确构筑基于环紫精识别分子的电化学传感器奠定了基础。