堿性介質中氨基酸在不同結構金電極上的吸附和氧化.pdf

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

2、介質中氰根離子、甘氨酸和絲氨酸分子在金電極表面的吸附和氧化，獲得以下主要結果： 1、發(fā)現(xiàn)電化學沉積制備的納米薄膜金電極(nm-Au/GC)具有異常紅外效應(AIREs)，即吸附態(tài)CN-ad給出譜峰方面倒反、紅外吸收增強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，有助于深入認識AIREs本質，而且利用其增強效應，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、的吸附和氧化機理的認識。檢測到堿性介質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。當電位進一步升高，CN-ad發(fā)生氧化相繼生成OCN-、AuCN和Au(CN)2-，而Au(CN2-陰離子的形成是導致電極表面質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)反應程度的不同或以HCO