堿性介質(zhì)中氨基酸在不同結(jié)構(gòu)金電極上的吸附和氧化.pdf

1、有機(jī)小分子在電極｜電解質(zhì)溶液界面吸附是電化學(xué)、電催化以及生物電化學(xué)等領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)研究課題。氨基酸作為多官能團(tuán)分子，同時含有-COOH、-NH2、-CHx、-OH等多種基團(tuán)，可作為理想的模型分子用于研究有機(jī)小分子在過渡金屬電催化劑表面上的吸附和反應(yīng)性能。同時，氨基酸作為構(gòu)成蛋白質(zhì)和多肽的基本單元，也為深入研究蛋白質(zhì)與金屬表面復(fù)雜的相互作用提供重要信息。 本論文運(yùn)用電化學(xué)循環(huán)伏安、原位紅外光譜和電化學(xué)石英晶體微天平等技術(shù)研究了堿性

2、介質(zhì)中氰根離子、甘氨酸和絲氨酸分子在金電極表面的吸附和氧化，獲得以下主要結(jié)果： 1、發(fā)現(xiàn)電化學(xué)沉積制備的納米薄膜金電極(nm-Au/GC)具有異常紅外效應(yīng)(AIREs)，即吸附態(tài)CN-ad給出譜峰方面倒反、紅外吸收增強(qiáng)以及半峰寬增加的光譜特征。該研究不僅將AIRES由鉑族和鐵系金屬拓展到幣族金屬，有助于深入認(rèn)識AIREs本質(zhì)，而且利用其增強(qiáng)效應(yīng)，為后續(xù)檢測氨基酸的解離吸附物種提供了便利。 2、發(fā)展了氨基酸分子在金電極表面

3、的吸附和氧化機(jī)理的認(rèn)識。檢測到堿性介質(zhì)中甘氨酸和絲氨酸在低電位(-0.8 V)時即可發(fā)生C-C鍵斷裂，-CHxNH2解離生成表面吸附態(tài)的CN-。在-0.8至0.0 V區(qū)間，CN-ad可穩(wěn)定存在于電極表面。當(dāng)電位進(jìn)一步升高，CN-ad發(fā)生氧化相繼生成OCN-、AuCN和Au(CN)2-，而Au(CN2-陰離子的形成是導(dǎo)致電極表面質(zhì)量顯著減少的主要原因。氨基酸中的-COO-以及-CH2OH的最終氧化產(chǎn)物為CO2(根據(jù)反應(yīng)程度的不同或以HCO