石英晶体微天平在电极表面反应研究中的应用

石英晶体微天平（QCM）具有高灵敏度检测质量变化的特点，在电化学、分析化学以及生物化学等研究领域都有广泛的应用。特别是电化学石英晶体微天平体（EQCM），已经成为电化学研究的一种有力手段。本人在工作期间应用QCM/EQCM进行了如下研究：首次提出了云母作为QCM石英晶振新型表面材料的设想，并成功地制成云母-石英晶振子，其在气相、液相中可以正党起振。在液相中，应用此云母石英晶振检测了DNA（pCAT）在云母表面的吸附过程。并与原子力显微镜（AFM）联用观察了DNA在云母表面吸附的物理图象；直接证明了二价锰离子在DNA吸附于云母表面过程中的固定作用。研究了水相中2-巯基苯并咪唑的电化学氧化过程，考察了pH值，浓度的影响。应用EQCM监测了此氧化成膜的过程。结果表明此反应为一电子过程。并结合表面光电子能谱（XPS）对此氧化膜进行了初步表征。应用EQCM研究了核黄素RF在金电极度上的吸附行为和电化学行为。考查了pH值、浓度和扫速对RF的吸附行为和电化学行为的影响。在pH ≤ 9.71下得到可逆的循环伏安图；而pH > 9.71时RF不发生电化学反应；最大电流响应在pH = 8.0。当RF浓度小于1.0 * 10~(-4)mol/L(pH = 6.92)时，电流与扫速平方根成正比关系，相反，浓度大于此值则电流与扫速成正比关系。在辅酶Q_0水溶液的电化学研究中，由伏安曲线得到Q_0的电位～pH图，并以此分析了不同pH值下的Q_0的存在形式，求算了Q_0的酸解常数。研究还表明了辅酶Q_0在金电极上的吸附行为随pH的变化而不同。另外还应用EQCM研究了多晶金电极度在盐酸中的阳极度溶解行为，证明此过程是三电子过程。并发现生物素具有抑制金电极度阳极度溶解的作用。