化學修飾電極表面藍銅蛋白吸附的電化學與SERS光譜電化學研究.pdf

1、天青蛋白是一種典型單核藍銅蛋白，它是由銅綠假單胞菌分泌的一種蛋白，其分子量只有14000，在生物體內(nèi)起到氧化還原和電子傳遞的作用。之前有關天青蛋白的研究多限于常規(guī)的電化學方法研究疏水表面與天青蛋白作用過程中電子傳遞的動力學特征等方面，而常規(guī)電化學技術所得到的是電極表面上各種信息的總和，只能從宏觀的、經(jīng)驗的角度來進行分析和討論，不具備分子水平分析的能力，我們無法確認大多數(shù)電極上反應的中間態(tài)、中間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和組成，從而很難給出令人信服的反應

2、機理。而大多數(shù)氧化還原蛋白的活性位點由于其配位體的特殊性，多采用SERS或SERRS光譜對其進行研究。這為本文采用SERS或SERRS光譜研究天青蛋白氧化還原過程提供了非常良好的基礎。
　　 本文在我們小組前期已有的天青蛋白及其活性中心的SER(R)S研究工作的基礎上，采用SERS光譜以及CV、EIS等電化學手段對可通過形成肽鍵方式固定天青蛋白分子的、以羧基為端基的烷基硫醇衍生物自組裝單層膜進行了表征與分析。以此為基礎，進一步采

3、用光譜電化學對吸附于此類自組裝單層膜表面的天青蛋白進行了電化學以及電化學現(xiàn)場的SERRS光譜研究，希望在分子水平上揭示天青蛋白電子傳遞過程中的分子結(jié)構(gòu)與分子間相互作用信息。
　　 本文研究內(nèi)容主要分為以下三部分：(1)利用循環(huán)伏安法(CV)和電化學交流阻抗法(EIS)研究了在不同溶液pH值條件下巰基十二酸自組裝膜在金電極表面的循環(huán)伏安和電化學交流阻抗譜的變化特征。在此基礎上，采用交流阻抗滴定法對巰基十二酸自組裝單層膜的表面酸堿性

4、質(zhì)進行了分析，計算了該自裝膜表面的pKa值。且用氫鍵作用和靜電作用對實驗結(jié)果進行解析，這為下一步調(diào)控自組裝膜表面性質(zhì)以實現(xiàn)天青蛋白的固定以及電化學研究奠定了基礎。(2)在理論計算的基礎上，分析了巰基丁二酸常規(guī)Raman光譜和SERS光譜特征。進一步討論了在不同溶液pH值條件下吸附于金電極表面的巰基丁二酸分子的電化學變化特征。在此基礎上，依據(jù)EIS的原理，初步分析了EIS變化所反映出的巰基丁二酸自組裝膜與溶液相互作用的變化規(guī)律。這為進一步