电化学联用表面等离子体共振光谱法对苯胺电化学聚合过程的研究

采用双光电池传感器作为检测器件,设计并构建了新型表面等离子体共振(SPR)光谱仪,在一定范围内实现了SPR角度的快速测量。将此SPR光谱仪与电化学工作站联用,构建了电化学联用-时间分辨SPR(EC-TR-SPR)光谱仪,以聚苯胺电化学制备过程为研究体系,验证了此EC-TR-SPR光谱仪的特性。同时通过对聚苯胺膜的暂态电化学方法测试(计时电流法和差分脉冲法),考察了仪器的时间分辨能力及其响应速度,验证了此仪器系统在小分子反应动力学以及稳态和暂态电化学联用方法研究中的应用价值。实验结果表明,此SPR光谱仪具有高的时间分辨能力,其时间分辨率可达0.1 ms;对聚苯胺膜的暂态电化学测试结果表明,此联用技术可实时监测SO2"4在聚苯胺膜中的掺杂和去掺杂过程,而单纯的电化学电流-时间曲线无法区分。

表面等离子体共振光谱技术与电化学方法联用及其应用

表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)技术是利用金属薄膜光学耦合产生的物理光学现象建立的一种非常灵敏的光学分析手段.近年发展的电化学表面等离子体共振(Electrochemical Surface Plasmon Resonance,EC-SPR)是将时间分辨表面等离子体共振光谱技术与电化学方法联用的一种新技术.本文介绍了SPR和EC-SPR的基本原理,并重点阐述了时间分辨SPR光谱技术与电化学方法联用及应用.该技术已广泛地应用于反应动态过程研究、生物化学传感器、电极/溶液界面的表征、动力学常数的测定以及生物分子相互作用等领域.

基于表面等离子体共振和电化学联用的DNA传感器研究进展

表面等离子共振(surface plasmon resonance,SPR)技术旨在检测物体表面附近折射率的变化,其特点是无标记、实时、灵敏和快速,该技术多用于研究分子的相互作用,包括动力学、效率常数和大分子构象变化等。电化学(electrochemical,EC)技术是一项用于定性定量研究电子转移、物质氧化还原、界面吸附等过程的成熟技术,具有简单、低成本和设备小型化的优点。现有的DNA杂交技术,例如光学、电化学或压电转导技术,主要关注于提高DNA杂交检测系统的选择性和灵敏度。传统的SPR在DNA分析方面,由于无法测量折射率的极小变化而在超灵敏检测中的应用受到限制。因此,随着纳米材料的研发和联用技术的飞速发展,SPR与EC联用的生物传感器研究越来越成为人们关注的热点。近年来,关于SPR和EC联用在DNA检测方面的综述鲜有报道。对SPR和EC检测DNA的技术原理、联用方法、应用进展等方面作出了简要的介绍,以期为表面等离子共振和电化学联用的DNA传感器相关研究提供参考。

表面等离子体共振技术在电化学反应过程研究中的应用

简述了表面等离子体共振(SPR)的基本原理,并综述了表面等离子体共振技术在电化学反应过程中的应用。SPR技术可以无需任何标记原位实时地检测分子间的相互作用,也可用于连续监测吸附/脱附和缔合/解离过程。表面等离子共振光谱(SPRS)与电化学技术结合可用来同时表征和处理电极/溶液的界面,在电化学掺杂/去掺杂过程、吸附/脱附反应的研究、痕量物质的检测、薄膜厚度、介电常数的测定等方面的应用已取得了很大的进展。

电化学表面等离子体共振技术

电化学表面等离子体共振(electrochemical surface plasmon resonance,ESPR)技术是近年发展起来的、将表面等离子体共振技术与电化学方法联用的一种新方法。本文在阐明ESPR基本原理及其主要联用方法的基础上,对ESPR技术在金属离子定性/定量分析、纳米薄膜原位动力学研究、电化学聚合反应过程研究、ESPR生物传感等方面的应用进行了详细评述,并提出了提高ESPR检测灵敏度、ESPR与其他技术的联用以及测量装置的微型化、自动化是今后ESPR技术的发展方向。

“集成电化学方法的表面等离子体共振及高通量分析仪器”项目通过验收

日前，中科院计划财务局组织专家对长春应用化学研究所承担的本院科研装备研制项目“集成电化学方法的表面等离子体共振及其高通量分析仪器”进行了现场验收。验收专家分别听取了项目的结题、财务和用户使用报告，审阅了项目组提交的验收材料，

长春应化所电化学表面等离子体共振技术及应用取得突破

2012年2月21日，中科院长春应用化学研究所承担的国家自然科学基金科学仪器基础研究专项项目“集成电化学方法的表面等离子体共振技术及其在材料电化学中的应用”，通过了国家自然科学基金委员会化学部组织的专家验收。长春应化所副所长周光远、董绍俊院士（TWAS）以及课题负责人牛利等参加了验收会议。

表面等离子体共振-质谱联用技术研究进展

目前,表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)与质谱法(Mass Spectrometry,MS)联用主要使用基质辅助激光解吸离子化(Matrix Assisted Laser Desorption Ionization,MALDI)和电喷雾离子化(Electrospray Ionization,ESI)来实现样品的离子化,近期也出现了利用敞开式离子化、传感芯片直接电喷雾离子化等方法实现SPR-MS联用的报道。本文将从以上几个方面出发,以联用接口方法为核心,总结概述SPR-MS联用的研究进展。

表面等离子体波共振与常规检测技术的联用

表面等离子体波共振(SPR)是被入射电磁波所激发、存在于金属和电介质界面上电荷密度振动的谐振波。SPR是一种消逝场光学成功应用的典范,它具有体积小、分辨率高、无需标记、抗电磁干扰能力强等特点。本文介绍了SPR与电化学方法(循环伏安法、溶出伏安法)、光学方法(荧光光谱、红外光谱)、质谱和石英晶体微天平等其它常规检测技术联用的研究进展,与其它常规方法联用能进一步提高分析能力,可弥补彼此的不足。本文还特别详细说明了部分电化学方法、干涉测量法与表面等离子体波共振联用的优势及不足。

前驱物和表面活性剂对等离子体电化学法制备银纳米颗粒的影响

利用等离子体电化学法成功制备出银纳米颗粒,并通过局域表面等离子共振效应对颗粒的生长过程进行实时监测,研究了表面活性剂的浓度、种类和前驱物浓度对银纳米颗粒制备的影响。研究结果表明:增大前驱物或表面活性剂浓度对Ag;还原均有促进作用;与聚乙烯吡络烷酮(PVP)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)相比较,十二烷基硫酸钠(SDS)作为表面活性剂,在相同时间内,生成的银纳米颗粒数量更多,尺寸和形状分布更均匀。

波长检测型表面等离子体共振传感器对硫堇电聚合成膜的原位分析

利用波长检测型表面等离子体共振(SPR)传感器对硫堇在金膜表面的电化学聚合成膜过程进行了跟踪分析.结果表明,在固定入射角下SPR共振波长随循环伏安扫描周数的增加而线性红移,表明聚硫堇膜的生长是匀速的;扫描100周后共振波长红移总量为96.6 nm.对该实验结果进行理论拟合,得出聚硫堇膜的厚度约为71 nm.聚硫堇膜在酸性缓冲液中的电化学活性很高,其电化学反应过程受扩散控制,在一个完整的循环伏安扫描过程中SPR共振波长的变化完全可逆,说明聚硫堇膜的氧化反应和还原反应是一对可逆过程.与还原态聚硫堇膜相比,氧化态聚硫堇膜对应的SPR共振波长较大,说明氧化态聚硫堇膜折射率高.

水合电子对等离子体电化学法制备银纳米颗粒的影响

等离子体电化学法制备银纳米颗粒(Ag Nanoparticles,Ag-NPs)比常用化学方法更加快速环保,且具有良好的应用前景.为了更好地调控Ag-NPs的生长过程,利用局域表面等离子共振(Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR)吸收光谱法实时监测Ag-NPs的生长过程,通过改变放电时间、电流及加入不同浓度的乙醇作为自由基OH清除剂,验证了水合电子对Ag+的还原作用.实验结果表明:增加放电时间、增大放电电流及加入低浓度乙醇均可促进Ag-NPs的生成;然而加入高浓度乙醇在反应初期会促进Ag+的还原,而在反应进行一段时间后会阻碍Ag+的还原.

不同模式表面等离子体共振与其他分析检测技术联用

表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)是利用金属与介质界面产生的一种光学现象所构建的分析技术,其在检测生物分子特异性结合方面具有免标记、高灵敏度和实时快速的特点。本文比较了常规SPR、成像SPR和SPR显微镜技术三种SPR模式的差异和应用,并着重对SPR与多通道流通体系(如微流控和流动注射分析),和以电化学为代表的其他检测技术的联用进行了概述,最后对SPR及其联用技术的应用前景进行了展望。

等离子共振诱导的金/二氧化钛纳米复合膜与细胞色素c的电化学偶合及分析信号的放大

基于金纳米粒子（Au NPs）表面等离子体共振原理（SPR）不仅发展了光谱分析，而且报道了TiO2负载纳米金在可见光区域等离子共振诱导的光电化学及其在光伏电池、可见光催化和表面模板制作等方面的应用。然而，将等离子共振诱导下Au／TiO2复合体系产生的光电流应用于电化学传感器并提高其响应性能尚未见有报道。

超薄纳米多孔金膜的制备及其局域表面等离子体效应研究

采用电化学去合金法制得50nm的超薄纳米多孔金膜(NanoporousGoldFilm,NPGF),其表面粗糙度可预估NPGF的表面形貌.SEM表征证实,在扫描下限大于-0.1 V时,控制伏安扫描的循环周数可获得不同粗糙度的NPGF.利用反射紫外可见光谱研究了NPGF的局域表面等离子体效应(LSPR).结果显示,NPGF在450 nm处的LSPR效应受其表面粗糙度影响,在优化的粗糙度下,NPGF的局域表面等离子体效应可实现乙二醇溶液浓度的定量检测.

苯胺电聚合过程动力学的现场电化学SPR研究

将电化学与表面等离子体激元共振 (SPR)光谱技术结合起来 ,首次应用于研究金电极上聚苯胺 (PAn)的动力学增长过程。在PAn膜的形成过程中 ,发现SPR的动力学曲线随电位的变化而发生连续的振荡。这种电位调制的SPR动力学曲线的振荡归因于电极表面电子密度的变化。SPR动力学曲线的变化趋势表明 ,PAn膜的增长过程经历了 3个不同的动力学阶段。在膜增长的第 1阶段 ,膜增长速度与苯胺浓度的一次方和膜厚的平方根成正比。在膜增长的第 2阶段 ,由于三维增长、膜降解等因素 ,增长速度明显减小。在第 3阶段 ,膜的降解处于主要地位 ,PAn膜呈现负增长。不同电聚合方式具有不同的增长速度 。

我国电化学分析仪器的研发填补多项国内外空白

近日，中科院长春应用化学研究所在电化学分析仪器及联用技术研制与开发方面取得系列成果。自主研发的快速生化需氧量检测仪、微型电化学系统、电化学原位膜导电性测量仪和电化学原位表面等离子体共振分析仪四种电化学分析仪器，灵敏度高、响应快、寿命长、可动态在线检测，其主要性能指标均达到国际先进水平，并填补了该领域多项国内外空白。

表面等离子体共振传感技术和生物分析仪

表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)传感技术是生物化学分析领域常用的分析手段和研究工具,与其相关的研究不计其数,发展日新月异。本研究小组从事SPR传感技术研究近十年,从初期的理论研究、仿真计算、传感器设计以及全自动SPR生物分析仪开发与应用研究,到目前的传感器性能提高、应用拓展,时刻关注着该项技术的最新动态。本文系统综述了SPR传感技术和生物分析仪的原理、结构以及主要功能模块,SPR传感器的调制类型、耦合方式以及SPR成像传感器;介绍了结合局域表面等离子体共振(local surface plasmon resonance,LSPR)技术、改进金属膜系设计、优化数据处理算法等提高SPR生物分析仪性能的方法;阐述了SPR传感技术和生物分析仪的最新进展,包括SPR技术和微流控芯片、电化学技术、表面增强拉曼散射技术(SERS)的联用;列举了SPR生物分析仪在临床诊断、药物筛选、生物分子研究、食品安全和环境监测等领域的应用实例;最后,分析了SPR生物分析仪面临的主要问题以及未来的发展趋势。

基于Ag纳米粒子的LSPR传感器装置设计与实现

设计了一种集原位芯片制备和在线检测于一体的局域表面等离子体共振(LSPR)生物传感器装置,减少了检测过程中芯片移动产生的误差,并实现了小型化、在线化、简易化的目标。在该装置上利用电沉积法制备了Ag纳米粒子的LSPR芯片,实验测试结果表明:氧化铟锡(ITO)层厚度为23±5 nm时,在-1.4 V电位,制得折射率灵敏度为246 nm/RIU的LSPR芯片。

F-肌动蛋白与负电荷磷脂膜的相互作用研究

细胞膜的内膜含有大量的负电荷磷脂,研究F-肌动蛋白与负电荷磷脂的相互作用将有助于更深入地了解细胞骨架与细胞膜的体内相互作用机制。在金片和金电极上分别构建了负电荷磷脂的杂化双层磷脂膜,通过表面等离子体共振方法(SPR)和电化学阻抗技术研究了F-肌动蛋白与负电荷磷脂膜的相互作用。结果表明,F-肌动蛋白可以在没有中间联系蛋白的情况下,直接与负电荷磷脂膜发生相互作用。钙离子可以有效地促进它们的相互作用,表明钙离子在其中发挥了重要作用。高浓度的KCl显著抑制它们的相互作用,表明这种相互作用主要受静电作用影响。实验结果进一步证明在F-肌动蛋白与负电荷磷脂膜相互作用时,除了可以通过其它蛋白发生间接相互作用外,还可以与磷脂膜发生直接的相互作用。