溶膠凝膠修飾電極在微孔通道中的電化學行為的探索

摘要：采用溶膠凝膠技術與恒電位電沉積方法，將多維網(wǎng)狀結構的SiO凝膠固定在電極表面，這種SiO凝膠材料具有多孔性、熱穩(wěn)定性、化學惰性及制備簡單等優(yōu)點。在最優(yōu)條件下，采用交流阻抗技術 EI） 及循環(huán)伏安技術 V），成功構建了多維微通道電子傳遞模型。這種具有多維微通道式網(wǎng)狀結構的溶膠凝膠材料被固載在電極表面，可模擬微觀界面的細胞生物膜的電子傳遞。

關鍵詞：溶膠凝膠；電化學交流阻抗；電沉積；細胞生物膜；電子傳遞

引言

溶膠凝膠olgel）法是以有機或無機化合物為原料，經(jīng)水解、縮聚反應，由溶膠狀態(tài)逐漸固化形成具有多維網(wǎng)絡結構的氧化物凝膠。近年來，溶膠凝膠材料作為一種良好的生物兼容材料而備受關注，被廣泛用于酶或其它生物分子的固定及生物傳感器的研究中。這類新型無機材料制備簡單，價格低廉，并且具有多孔性、熱穩(wěn)定性和化學惰性等優(yōu)點，在電子、陶瓷、光學、熱學、化學、生物以及復合材料等領域展示出廣闊的應用前景。另外，溶膠凝膠材料中含有大量的氫鍵，可以維持多維結構以促進。本研究利用溶膠凝膠具有的多維網(wǎng)狀結構，將其固定在電極表面上，模擬細胞膜內微孔通道的電子轉移。本方法可研究細胞膜內微觀環(huán)境下的電子轉移，結合薄層循環(huán)伏安技術，以溶膠凝膠材料為載體，成功構建了多維微通道電子轉移及傳遞模型。

2實驗部分

2儀器與試劑

I82電化學工作站（上海辰華公司）； VMP2多通道恒電位儀（Multipotentiostat，美國Princeton Applied Research公司）； 掃描電鏡EM EOL M67）； 8 B 石英管加熱式自動雙重純水蒸餾器（上海亞太技術玻璃公司）； 82型恒溫磁力攪拌器（上海司樂儀器有限公司）； PB p計（上海賽多利斯公司）； 三電極體系包括玻碳電極（直徑 mm）為工作電極，鉑絲為對電極，飽和甘汞電極（E）為參比電極。正硅酸乙酯（EO，上海試劑一廠）； 十六烷基三甲基溴化銨（AB，igma公司）； 2 molL 磷酸鹽緩沖液 （Na2PONa2PO，PB）； 硝基苯（NB，上海化學試劑有限公司）； NalO（北京化學試劑公司）； Lil（上海潤潔化學試劑公司）； 高氯酸四丁基銨（BAlO，武漢金諾化工有限公司）； 二茂鐵（c，Aldrich公司），所有試劑均為分析純。實驗用水為二次蒸餾水。Al2O粉（和 μm，上海辰華儀器試劑公司）。高純氮氣（中國科學院蘭州化物所特種氣體中心）。

22溶膠凝膠前驅體溶液的制備

移取 mL 2 molL PB（p 8，含 molL l）溶液于燒杯中，并逐滴加入 μL EO，在攪拌狀態(tài)下逐滴加入88 μL 2 molL AB之后，在密閉狀態(tài)下常溫攪拌2 h。制得SiO溶膠凝膠前驅體。其水解縮聚過程如下：