电化学石英晶体阻抗系统研究金电极上Fe(CN)_6^(3-)/Fe(CN)_6^(4-)电化学过程

电化学过程的石英晶体阻抗分析法已用于现场获取电活性聚合物粘弹性等信息［１，２］．本文联用ＨＰ４３９５Ａ阻抗／网络／频谱分析仪和ＥＧ＆ＧＭ２８３恒电位仪开发出电化学石英晶体阻抗系统（ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＱｕａｒｔｚＣｒｙｓｔａｌＩｍｐｅｄａｎ...

电化学双石英晶体阻抗分析新方法

A novel method for simultaneous impedance analyses of two resonating piezoelectric quartz crystals is proposed via the admittance measurements of two crystals in parallel and then nonlinear admittance fitting to an equivalent circuit of two Butterworth-Van Dyke circuits in parallel. Series of sucrose aqueous solutions and copper electro-deposition/stripping in a NH 3-(NH 4) 2SO 4 buffer were used to test this method, giving that the impedance parameters of each of the parallel crystals reflecting the solution density-viscosity effect or the mass effect were very close to those measured with each single crystal alone. Also, simultaneous impedance measurements at the working and counter electrodes were carried out and discussed.

电化学石英晶体阻抗和FTIR-ATR研究牛血清白蛋白在羟基磷灰石、TiO_2表面的吸附

用电化学石英晶体阻抗法(EQCI)和衰减全反射红外光谱法(FTIR-ATR)研究了牛血清白蛋白(BSA)在纳米生物活性材料TiO_2和羟基磷灰石(HAP)上的吸附行为,获得了BSA吸附过程中电极表面的质量变化和电极/蛋白质界面双电层中电容变化以及BSA构象变化等信息。以2步骤连串反应机理分析BSA吸附动力学。结果表明,BSA在2种电极表面的吸附过程均分为吸附和重排2个过程,BSA在TiO_2上吸附速度慢于在HAP上的吸附,且难达到稳定状态。根据Sauerbrey方程结合Martin方程估算了BSA在TiO_2和HAP上饱和吸附时的表面质量覆盖度,分别为1．12×10^(-6)和1．09×10^(-6)g/cm^2。红外谱图结果还表明,生物材料的表面组成对蛋白质吸附动力学和蛋白质结构变化均有影响。BSA在HAP表面吸附时的响应更大,并对蛋白质二级结构的变化影响更大。

快速检测大肠杆菌O157:H7的电化学阻抗免疫生物传感器

建立了一种采用电化学阻抗谱技术快速检测大肠杆菌O157∶H7的生物传感器,它是通过石英晶体金电极表面附着一层蛋白A膜来固定抗体的。该生物传感器采用了三电极系统-工作电极石英晶体金电极、Ag/AgCl/Cl-SAT参考电极和铂对电极。和以往的普通金电极不同,第一次采用了石英晶体金电极。试验结果说明抗体的固定以及大肠杆菌O157∶H7与抗体的结合都增加了石英晶体金电极表面的电子传递阻抗,在[Fe(CN)6]3-/4-氧化还原对存在的情况下,用电化学阻抗谱测量该阻抗。该免疫生物传感器的检测限是103cfu/mL,石英晶体金电极的电子传递阻抗变化值和大肠杆菌O157∶H7的浓度在一定范围内呈线性关系,检测时间少于10 min。

纳米金-蛋白A介导抗体定向固定的压电传感及电化学特性研究

以纳米金为载体标记蛋白 A(PA) ,用于介导抗体在压电石英晶体金电极表面的定向固定化 .以补体C1 q抗体为模型 ,采用压电传感技术实时监察了此敏感界面的免疫反应过程 ,并考察了与补体 C1 q免疫反应的压电响应性能 .金标 PA固定抗体的方法与传统的直接 PA固定化方法相比较 ,具有传感界面无需活化 ,固定抗体的免疫活性高等优点 ,可对相应抗原进行高灵敏的压电免疫检测 .分别利用循环伏安和电化学交流阻抗技术对金标 PA固定抗体及其免疫反应的动力学过程进行了表征 .

细胞色素C在SAM修饰电极上的电化学行为

应用循环伏安法研究了细胞色素c在2-氨基乙硫醇自组装膜修饰金电极上的电化学行为．结果表明,细胞色素c在2-氨基乙硫醇修饰的金电极上的电子传递过程为一扩散控制的可逆反应,2-氨基乙硫醇自组装膜可用作细胞色素c电子传递的有效促进剂．依据电化学石英晶体微天平和电化学交流阻抗谱的测量结果,讨论了单分子膜的组装过程及其对促进细胞色素c电子传递的作用机制．

石英晶体膜厚监控仪的探测特性分析

本文介绍了压电石英晶体谐振器测量沉积膜厚度及速率的工作原理。根据石英晶体和沉积膜的切变模型弹性声阻抗理论,严格推导出了沉积一种材料膜时组合系统的谐振频率变化与沉积层材料声阻抗之间的最正确的理论关系式,并且进而导出了沉积多种材料膜系时的非常有用的正确关系式。这些关系式为认识和使用石英谐振器粘确监测沉积膜提供了科学依据。

纳米金型压电石英DNA传感器的电化学阻抗谱研究

目的采用电化学阻抗谱法表征所构建的纳米金型压电石英DNA传感器。方法采用构建的三电极系统,分别于空白石英晶振、探针固定后、6-巯基己醇封闭后、靶序列杂交后交流阻抗谱、纳米金磁微粒信号放大后对石英晶振表面进行交流阻抗谱分析,同时观察传感器的频率响应情况。结果进行纳米金磁微粒信号放大后,频率变化值为(127.5±6.8)Hz,与靶序列杂交、阴性对照和空白对照频率变化值差异有统计学意义(P<0.01),构建的三电极系统可成功检测石英晶振表面电化学变化,并且在检测过程中的各步骤,电子转移阻抗Ret均发生了明显增加(P<0.01),压电频率变化趋势与电化学阻抗变化趋势一致。结论电化学阻抗谱法可无损性地分析晶振表面膜层变化,验证了建立的压电石英DNA传感器检测方法和纳米金信号放大方法的真实性和有效性。

用幅相法测量石英晶体

本文提出了有关研制自动测试系统的几个问题,该系统采用了国际电工委员会第444号公告中所推荐的传输测试法。业已证明,当试图对电阻与总并联电容的电抗之比具有很大数值(本文中定义为α)的晶体进行测量时,这种方法是失败的。本文进一步详述了全自动测试系统中电容凋零网络的使用情况。讨论了使用微处理器CPU的自动测试系统,并给出了测量数据。列出了在10兆赫到183兆赫范围内所测得的晶体的测量数据。这些测量说明在频率为1×10^(-8)量级上以及动态参数小于0.5％的标准偏差的可重复性是极好的。

薄膜厚度的多探头计算机实时测控系统

阐述了用声阻抗法实时监测薄膜沉积的原理 ,介绍了一种使用个人计算机的实时测控系统。它可在真空镀膜的过程中对膜厚进行实时测量和控制 ,允许使用多个石英晶体探头 ,以适应多源共蒸发真空镀膜的需要。监测的过程和结果可以存储下来进行分析。为优化镀膜工艺提供了很大的方便。

溶菌酶在裸金电极和巯基乙酸或正十二硫烷基醇修饰金电极上的吸附

用石英晶体阻抗和电化学阻抗联用技术实时监测了溶菌酶在金电极和巯基乙酸或正十二硫醇修饰金电极上的吸附过程 .得到并讨论了等效电路参数、压电石英晶体谐振频率及双电层电容等参数的现场响应 .以两步骤连串反应机理分析溶菌酶吸附动力学 .结果表明 ,溶菌酶在电极表面的作用分吸附和重排 2个过程 ,双电层电容对吸附分子的重排过程更加敏感 .考察了电极表面亲水性对溶菌酶吸附的影响 ,测定了溶菌酶吸附前后 Fe( CN) 3 - 6/Fe( CN) 4- 6氧化还原反应标准速率常数和电荷传递电阻 .结果表明 ,溶菌酶在电极上的吸附量随电极表面疏水性增强而增大 ,随电极电位变正而减小 .溶菌酶在电极上的吸附使 Fe( CN) 3 - 6/Fe( CN) 4- 6电对电极反应的反应标准速率常数下降 ,电荷传递电阻增大 ,显著地降低了 Fe( CN) 3 - 6/Fe( CN) 4- 6电对的可逆性 .

硫酸盐还原菌的粘附动力学研究

利用电化学交流阻抗谱(EIS)分析和研究了硫酸盐还原菌(SRB)在银、金、玻碳、Q235碳钢和高钼双相不锈钢电极表面的粘附动力学过程。基于EIS检测数据并通过公式推导提出了评估硫酸盐还原菌(SRB)附着过程的双电层电容变化模型。另外石英晶体微天平(QCM)和扫描电子显微镜(SEM)也被用来表征细菌粘附的动力学过程。

镀金和碳纳米管修饰金电极上吸附态葡萄糖氧化酶比活性的EQCM研究

采用石英晶体微天平(EQCM)技术监测了裸金电极、镀金和碳纳米管修饰金电极上葡萄糖氧化酶(GOD)的吸附过程.通过EQCM测量吸附固定的GOD质量,并实时检测酶反应产物H2O2的氧化电量,求算了各表面上吸附态GOD的比活性(ESAi).结果表明,各表面上均可吸附一定的GOD,且吸附态GOD均有一定的酶活性;修饰CNTs可增大酶吸附量和酶电极对葡萄糖的响应电流,但ESAi随CNTs修饰量的增大而降低;Au电极上电镀金后,酶吸附量和酶电极对葡萄糖的响应电流亦增大,但ESAi与裸金电极上的基本一致.