（物理化学专业论文）聚合物膜修饰电极的研制及其应用.pdf

m a s t e rd e g r e et h e s i so fs o u t h w e s tu n i v e r s i t y摘要 聚合物膜修饰电极的研制及其应用 物理化学专业硕士研究生任旺 指导教师李念兵教授 摘要 化学修饰电极是7 0 年代中期发展起来的一个新的研究领域，也是目前电化学和电分析 化学研究的热点之一。目前，化学修饰电极已应用于生命科学、环境科学、分析科学、材料 科学等请多方面。化学修饰电极的电催化是化学修饰电极发展的重要推动力，它广泛应用于 各种雉以实现的电子传递慢过程例如，生物分子的电催化、有机物的电催化、无机离子的 电催化等。聚台物膜修饰电极不仅拥有易制备，稳定性和重复性较好外，其最大的优点是非 常适合下电分析研究。基于聚合膜修饰电极的优势，本文研究了几种聚合膜修饰电极的制各 以及神经递质等物质在聚合膜修饰电极上的电化学行为。 i 阿魏酸掺杂苯胺修饰电极的制备及其电化学特性 采用电化学聚台的方法制备了阿魏醴掺杂的聚苯胺修饰电极，并考察了该修饰电极的电 化学性质。研究发现阿魏酸掺杂聚苯胺修饰膜在中性和弱碱性的介质中也能展示出良好的电 活性拓展了聚苯胺类修饰电极的应朋范围探讨了近中性介质中肾上腺素在阿魏酸掺杂聚 苯胺修饰电极上的电化学行为，研究表明在p h 为71 7 的磷酸缓冲溶液中，肾上腺素在该掺杂 聚苯胺修饰电极上的电化学响应明显提高，其氧化峰电流大火增加且在定的浓度范围内峰 电流与其浓度呈良好的线性关系，可用于肾上腺素的定量测定。 2 聚咖啡酸修饰电极的制备及应用研究 采川恒电位电沉积技术将咖啡酸修饰于玻碳电极表面制备了聚咖啡酸薄膜修饰电极，研 究了该修饰电极的电化学性质。抗坏血酸、肾上腺素和复合胺等物质在聚咖啡酸修饰电极上 有很好的电化学响应，建立起测定抗坏血酸、肾上腺素和复台胺的电化学新方法，在p h7 7 磷酸缓冲溶液中，抗坏血酸在4 0 x 1 0 - 。一2o i 0 - 2 t o o li - 1 的浓度范围内与氧化峰电流成线性关 系，检测限为lo 1 0 。m o l 一。在d h7 4 的磷酸缓冲溶液中，肾上腺素的氧化峰电流与肾上 腺索的在浓度范围为2 0x1 0 一一3 0 1 0 。4m o l 一的浓度时成线性，检测限为60 1 0 “m o l l 一。在口h 值为7 0 的磷酸缓冲溶液时，复合胺的氧化峰电流与复合胺的在浓度范围在 20 x 1 0 - 6 _ 60 1 0 。t o o l 一的浓度时成线性，榆测限为50 1 0 。m o l 一。甫于抗蜘、咖酸、肾上 腺紊和复合胺的氧化峰电位不同，彼此对测定没有干扰。修饰电极具有很好的稳定性。在磷 m a s t e rd e g r e et h e s i so f s o u t h w e s tu n i v e r s i t y摘要 酸缓冲溶液中循环扫描8 h 后，修饰电极的电活性保持不变，修饰电极在两个月后依然保持良 好的电活性。 研究发现在抗坏血酸和多巴胺混台物中，聚咖啡酸修饰电极能将抗坏血酸平多巴胺的氧 化峰电位分开1 3 5m v ( 扫速1 0m vs “) ，冈此可利_ l f 该修饰电极同时测定抗坏血酸和多巴 胺，抗坏血酸和多巴胺分别在2 0 t o 一12x1 0 “m o l 一和1 0 j 0 一4 , 0 x1 0 。m o l 一的 浓度范围内与其氧化峰电流呈良好的线性关系，检测限分别为9 0x1 0 “和4 0 1 0 。7m o l 一。将该修饰电极用于多巴胺和抗坏血酸实际样品的检测，结果满意。 肾上腺紊和多巴胺在聚咖啡酸修饰电极上有相同的氧化电位，但是肾上腺素和多巴胺混 合物的氧化峰电流值与肾上腺素和多巴胺各自的氧化峰电流值之和相等( 即：七。“+ ”= i 。( ”“9 ) ，多巴胺在聚咖啡酸修饰电极上出现还原峰，其还原峰的大小只与多巴胺的浓度 有关，且满足f 。”= k “+ 5 “。由此，发展了聚咖啡酸修饰电极同时测定肾上腺素和多巴胺 的电化学新方法，与肾上腺素和多巴胺混台物的氧化电位相比，抗坏血酸在修饰电极上的氧 化电桡较负因此抗坏血酸不干扰肾上腺素和多巴胺的同时测定，该方法可_ l ；| 于多巴胺平肾 上腺素的实际样品的检测。 详细研究了抗坏由酸、肾上腺素利尿酸在聚咖啡酸修饰电极上的电化学响应，抗坏血酸、 肾上腺紊和尿酸均可该修饰 h 极上被氧化，与裸玻碳电极不同，其氧化峰电位彼此不重叠， 存在较盘，的峰电位著，在d h 为7 7 的磷酸缓冲溶液中，扫瞄速度2 0m vs “时，抗坏血酸、 肾上腺素和尿酸的混台物中，三者氧化峰屯伉依次为1 2 ，1 6 8 和3 0 0m v ( v sa g a g c l ) 相邻物质问的氧化峰电位差分别为i5 6 和1 3 2m v ，结果表明三者在聚咖啡酸修饰电极上的 氧化峰能彼此分离，满足对抗坏血酸、肾上腺素和尿酸同时测定的要求。探讨了三者同时测 定的最佳实验条件，建立起抗坏血酸、肾上腺素和尿酸在聚咖啡酸修饰电极上同时测定的电 化学新方法，并用于抗坏血酸、肾上腺素和尿酸混合样品的检测，效果较好。 3 聚阿魏酸修饰电极的制各及其电化学行为 采朋电沉积技术将阿魏酸修饰于玻碳电极表面制备了聚阿魏酸膜修饰电极并将该修饰 电极廊用于抗坏血酸、多巴胺和尿酸的同时测定。修饰电极能将混台溶液中抗坏血酸、多巴 胺和尿酸的氧化峰报盘，地分开：抗坏血酸、肾上腺素的氧化峰电位相著1 6 0m v 、肾上腺素 和睬酸氧化峰电位相差1 4 0m v 、抗坏血酸和尿酸的氧化峰电位相差3 0 0m v ( 扫速2 0m v s “) ，因此可以对抗坏血酸、多巴胺和尿酸进行同时测定。抗坏血酸、多巴胺和尿酸分别在 20 x 1 0 - 6 - 1 0 x l o m o l l 5o l o 一8 o x l o 一5m o 1 1 和5 o x l 0 - 6 _ 3o 1 0 一m o ll - l 的浓度范围 内与其氧化峰电流呈良好的线性关系，检测限分别为70 1 0 “m o ll ，2 0 x 1 0 “m o ll ， 6 l o m o ll 。0i - 关键词：恒电位沉积；苯胺；咖啡酸：阿魏酸；多巴胺；肾上腺索：复合胺；抗坏血酸；尿酸 m a s t e rd e g r e et h e s i so fs o u t h w e s tu r d v e r st ) a b s t r a c t f a b r i c a t i o na n da p p l i c a t i o no fp o l y m e r m o d i f i e de l e c t r o d e s m a s t e rc a n d i d a t e ：w a n gr e n s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rn i a nb i n gl i m a j o r ：p h y s i c a lc h e m i s t r y a b s t r a c t t h ei n t e r e s ti nc h e m i c a l l ym o d i f i e de l e c t r o d e s ( c m e s ) h a s i n cr e a s e dt r e m e n d o n s l yd u r i n g t h el a s td e c a d eo w i n gt ot h e irp o t e n t i a la p p l i c a t i o n st h et e r n i i n o l o g y ，d e f i n i t i o n sa n dp r e p a r a t i o n m e t h o d so fc m e sh a v e b e e nd e s c r i b e da n dc l a s s i f i e d c m e sh a v eb e e nf o u n d e dn u m e r o u s i m p o r t a n ta p p l i c a t i o n si n ，e g ，s o l a re n e r g yc o n v e r s i o na n ds t o r a g e ，s e l e c t i v ee l e c t r o o r g a n i c s y n t h e s i s ，m o l e c u l a r e l e c tr o n i c s ，e l e c t r o c h r o m i c d i s p l a yd e v i c e s ，c o r r o s i o np r o t e c t i o n ，a n d e l e c t r o a n a l y s i s i no ur p a p e r s ，ac o p o i y m e r i z a t i o no ft r a n s f er u l i c a c i dw i t ha n i l i n ei na c i dm e d i aw a s o b t a i n e di tw a sf o u n dt h a t t h er e s u k e dp o l y m e rw a ss e l f - d o p e do n et h a te x h i b i t e das t a b l e e l e c t r o a c t i v i t ye v e ni nn e u t r a la n dw e a k l yb a s i cm e d i a i ts u g g e s t e dt h a t t r a n s f e r u l i ca c i d i n o x i d i z e ds t a t ec o u l dr e a c tw i t ht h er a d i c a l so fa n i l i n ea n dp r o d u c eac o m p o s i t ep o l y m e r m o r e o v e r t h ec a t a l y s i so fe p i n e p h r i n ec o u l db eo b t a i n e da tt h i sp o l y m e rm o d i f i e de l e c t r o d ea sa c o n s e q u e n c e ，s u c ham o d i f i e de l e c t r o d ec o u l db ef f lr 【h e rd e v e l o p e df o rt h ec l i n i c a la p p l i c a t i o n s as t a b l ee l e c t r o a c t i v et h i nf i l mo fp o l y ( c a f f e i ca c i d ) h a sb e e nd e p o s i t e do nt h es u r f a c eo fa g l a s s yc a r b o ne l e c t r o d eb yp o t e n t i o s t a t i ct e c h n i q u ei nap h7 0p h o s p h a t eb u f f e rc o n t a i n i n gc a f f e i c a c i d t h ep o l y ( c a f f e i ca c i d ) g l a s s yc a r b o ne l e c t r o d ei se a s yt ob ep r e p a r e dw i t hg o o ds t a b i l i t ya n d r e p r o d u c i b i l i t y t h ev o l t a m m e t r i cb e h a v i o ro fa s c o r b i ca c i d ( a a ) ，e p i n e p h r i n e ( e p ) ，d o p a m i n e ( d a ) ，s e r o t o n i n ( 5 - h t ) a n du r i ca c i d ( u a ) a l o n eo rs i m u l t a n e o u ss o m eo f t h e ma tt h ep o l y ( c a f l - e i c a c i d ) m o d i f i e dg l a s s yc a r b o ne l e c t r o d ew a ss t u d i e db yc y c l i cv o l t a m m e t r y t h em o d i f i e de l e c t r o d e e x h i b i t e dah i g hs t a b i l i t yw h e f i e v e ri tw a sp l a c e di ndr ys t a t eo ri np h o s p h a t eb u f f e rn ol o s so f e l e c t r o a c t i v l t yo ft h ee l e c t r o d ew a sf o u n df o rt h ec o n t i n u o u s l yc y c l i c a l l ys w e e pf o r8h o u r st h e m o d i f i e de l e c t r o d ew a sa l s on o td e t e r i o r a t e de v e nf o rl o n gt w om o n t h s m a s t e rd e g r e et h e s i so f s o u t h w e s tu n i v e r s i t ya b s t r a c t i th a sb e e nf o u n dt h a tt h ec a t a l y t i cc u r r e n to f a ad e p e n d so nt h ec o n c e n t r a t i o na n dp ho f a a a tp h7 7 ，t h eo x i d a t i o np e a kc u r r e n to fa ao nt h em o d i f i e de l e c t r o d ei st h em a x i m u m t h e o x i d a t i o np e a kc u r r e n ti s p r o p o r t i o n a lt ot h ea a c o n c e n t r a t i o ni nt h er a n g eo f 4 o x l o 。5t o2 0 x 1 0 2 m o l la n dad e t e c t i o nl i m i tf o ra ai s10 x1 0 m o l1 - ii nap h74p h o s p h a t eb u f f e r , t h ea n o d i c c u r r e n to f e p i n c r e a s e d l i n e a r l y w i t h t h ec o n c e n t r a t i o no f e p i n t h er a n g e f r o m2 0 1 0 t o3 0 。 1 0 4m o li la n dt h ed e t e c t i o nl i m i tf o re pw a s6 0 1 0 7t o o li l ，a tp h7 0 ，t h eo x i d a t i o np e a k c u r r e n to f5 - h to nt h em o d i f i e de l e c t r o d ei st h em a x i m u m a aa n de ph a dn oi n t e r f e r e n c ew i t h t h ed e t e r m i n a t i o nu n d e r5 - h tt h es a m ec o n d i t i o nb e c a u s et h eo x i d a t i v ep e a kp o t e n t i a l so fa aa n d e pw e r el e s st h a nt h o s eo f5 - h t w i t h o u tt h ei n t e r f e r e n c eo fa aa n de p ，l i n e a rc a l i b r a t i o nc u r v e s o f5 h ta r eo b t a i n e di np h7 , 0p h o s p h a t eb u f f e ri nt h er a n g eo f2 x 1 0 。6t o6 1 0 5m o l1 1w i t ha d e t e c t i o nl i m i to f 0 5m o li - i t h ec h e m i c a l l ym o d i f i e de l e c t r o d ew a s a p p l i e df o rt h em e a s u r e m e n t o f5 - h ti nh u m a nb l o o dt h i sm o d i f i e de l e c t r o d ee x h i b i t sp o t e n ta n dp e r s i s t e n te l e c t r o n m e d i a t i n g b e h a v i o rf o l l o w e db yw e l l 。s e p a r a t e do x i d a t i o np e a k st o w a r d sa aa n dd aw i t ha c t i v a t i o n o v e r p o t e n t i a l f o rt h em i x t u r ec o n t a i n i n ga aa n dd a ，t h et w oc o m p o u n d sc a nw e l ls e p a r a t e d e a c ho t h e ra tt h es c a nr a t eo f1 0m vs 一1w i t hap o t e n t i a ld i f f e r e n c eo f1 3 5m vb e t w e e na aa n d d a ，w h i c hw a sl a r g ee n o u g ht od e t e r m i n ea aa n dd ai n d i v i d u a l l ya n ds i m u l t a n e o u s l yt h e c a t a l y t i cp e a kc u r r e n to b t a i n e dw a sl i n e a r l yd e p e n d e n to nt h ea aa n dd ac o n c e n t r a t i o n si nt h e r a n g eo f 20 x1 0 5 一i2 1 0 3 t o o li 一1a n d10 1 0 6 4 0 1 0 5 t o o li 。a n d t h ed e t e c t i o nl i m i t s f o ra aa n dd aw e r e9 0 1 0 a n d4 0 1 0 。7t o o li r e s p e c t i v e l y p o l y ( c a f f e i ca c i d ) w a su s e da s am o d i f i e de l e c t r o d ef o rt h ed e t e c t i o no fa a ，e p , u aa n dt h e i rm i x t u r eb yc y c l i cv o l t a m m e t r y t h i sm o d i f i e de l e c t r o d ee x h i b i t sp o t e n ta n dp e r s i s t e n te l e c t r o n m e d i a t i n gb e h a v i o rf o l l o w e db y w e l l s e p a r a t e do x i d a t i o np e a k st o w a r d sa a ，e pa n du aw i t ha c t i v a t i o no v e r p o t e n t i a l f o rt h e t e r n a r ym i x t u r ec o n t a i n i n ga a ，e pa n du a ，t h et h r e ec o m p o u n d sc a nw e l ls e p a r a t e de a c ho t h e ra t t h es c a nr a t eo f 2 0m vs w i t hap o t e n t i a ld i f f e r e n c eo f15 6 ，13 2a n d2 8 8m vb e t w e e na aa n de p e pa n du a ，a n da aa n du a ，r e s p e c t i v e l y ，w h i c hw a sl a r g ee n o u g ht od e t e r m i n ea a ，e pa n du a i n d i v i d u a i ! ya n ds i m u l t a n e o u s l yt h ec a t a l y t i cp e a kc u r r e n to b t a i n e dw a sl i n e a r l yd e p e n d e n to n t h ea a e pa n du ac o n c e n t r a t i o n si nt h er a n g eo f 20 1 0 一1 0 1 0 3t o o li 2 0 1 0 一8 , 0 1 0 - 5t o o l1 a n d5 0 1 0 - 6 _ 30 l 旷m o l 卜a n dt h ed e t e c t i o nl i m i t sf o ra a ，e pa n du aw e r e 7 0 10 6 ，2 0 10 7a n d6 0 l0 7t o o li 一1 ，r e s p e c t i v e l yt h ee l e c t r o c h e m i c a lb e h a v i o r so fe p , d aa n dt h e i rm i x t u r eh a v eb e e ns t u d i e dt h eo x i d a t i o np e a k so fe pa n dd aa tt h ep o l y ( c a f f e i c a c i d ) m o d i f i e dg l a s s yc a r b o ne l e c t r o d ea p p e a r e da tt h es a m ep o t e n t i a l ，b u tt h ea n o d i cp e a k c u i i e n t so ft i l em i x t m co fd aa n de pw e r ea l m o s te q u a lt ot h es h i l lo fi n d i v i d u a la n o d i cp e a k c u r r e n t so fe pa n dd a ，w h e r e a st h ec a t h o d i cp e a kc u r r e n to n l yr e l a t e dt ot h ec o n c e n t r a t i o no fd a v m a s t e rd e g r e et h e s i so f s o t t t h w e s tu n i v e r s i t y a b s t r a c t l m d e ra p p r o p r i a t ec o n d i t i o n b a s eo nt h e s e ，t h es i t r a d t a n e o u sv o l t a m m e t r i cm e a s u r e m e n to fe p a n dd aa tt h ep o l y ( c a f f e i ca c i d ) f i l mm o d i f i e de l e c t r o d eh a sb e e n d e v e l o p e d a ah a dn o i n t er f e r e n c ew i t ht h es i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no fe pa n dd au n d e rt h es a m ec o n d i t i o nb e c a u s e t h eo x i d a t i v ep e a kp o t e n t i a lo f a aw a sl e s st h a nt h o s eo f d aa n de p ， as i m i l a rs t a b l et h i nf i l mo ff e r u l i ca c i dh a sb e e nd e p o s i t e do nt h es u r f a c eo f ag l a s s yc a r b o n e l e c t r o d eb yp o t e n t i o n s t a t i ct e c h n i q u ei nap h o s p h a t eb u f f e r s o l u t i o nc o n t a i n i n gf e r u l i ca c i di tw a s u s e da s am o d i f i e de l e c t r o d ef o rd e t e c t i o no fam i x t ur e c o n t a i n i n ga - a ，d aa n du ab yc y c l i c v o l t a m m e t r y t h i sm o d i f i e de l e c t r o d eh a sg o o da c t i v e n e s sa n ds t a b i l i t yt h i sm o d i f i e de l e c t r o d e e x h i b i t sp o t e n ta n dp e r s i s t e n te l e c t r o n m e d i a t i n gb e h a v i o rf o l l o w e db yw e l l s e p a r a t e do x i d a t i o n p e a k st o w a r d sa a ，d aa n du aw i t ha c t i v a t i o no v e r p o t e n t i a l f o rt h et e r n a r ym i x t u r ec o n t a i n i n g a a ，e pa n du a ，t h et h r e ec o m p o u n d sc a nw e l ls e p a r a t e de a c ho t h e ra tt h es c a nr a t eo f2 0m vs 一1 w i t hap o t e n t i a ld i f f e r e n c eo f1 6 0 ，1 4 0a n d3 0 0m vb e t w e e na aa n dd a ，d aa n du a ，a n da a a n du a ，r e s p e c t i v e l y ，w h i c hw a sl a r g ee n o u g ht od e t e r m i n ea a ，d aa n du ai n d i v i d u a l l ya n d s i m u l t a n e o u s l yt h ec a t a l y t i cp e a kc u r r e n to b t a i n e dw a sl i n e a r l yd e p e n d e n to nt h ea a ，d aa n d u ac o n c e n t r a t i o n si nt h e r a n g e o f2 0 x 1 0 - 6 _ 10 x 1 0 3m o l 卜5 0 x 1 0 一8 0 x 1 0 5m o l1 5 0 x 1 0 - 0 _ 30 x 1 0 4m o lj _ 1 ，a n dt h ed e t e c t i o nl i m i t sf o ra a ，d aa n du aw e r e70 1 0 6m o ii 一1 2 o 1 0 7 m oj j - 1 60 x 1 0 7 t o o lj - i k e y w o r d s ：p o t e n t i o s t a t i ed e p o s i t i o n ；a n i l i n e ；c a f f e i ca c i d ；f e r u l i ca c i d ；e p i n e p h r i n e s e r o t o n i n ；d o p a m i n e ；a s c o r b i ca c i d ；u r i ca c i d v 独创性声明 y9 0 1 8 3 4 学位论文题目： 塞金物堕蝗笪电拯的盟剑盈墓廛旦 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写 过的研究成果，也不包含为获得西南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者：1 壬旺签字日期：，p p6 年歹月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学 研究生院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年一月止) 学位论文作者签名：侄日王 签字日期：2 5 年多月f 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签名： 签字目期：年月日 电话：( ) 邮编： n h l s t e id e g r e et h e s i so fg o l t l h w c s tu n i v e r s i t c h a p t e r c h a p t e r1 i n t r o d u c t i o ns t u d y a c t u a l i t yo fc h e m i c a l l ym o d i f i e de l e c t r o d e s t h ei n t e r e s ti nc h e m i c a l l ym o d i f i e de l e c t r o d e s ( c m e s ) h a si n c r e a s e dt r e m e n d o u s l yd u r i n g t h el a s td e c a d eo w i n gt ot h e i rp o t e n t i a la p p l i c a t i o n si m m o b i l i s a t i o no fc h e m i c a lm i c r o s t r u t u r e s o n t oe l e c t r o d es n r f a c e sh a sb e e nam a j o rg r o w t ha r e ai n e l e c t r o c h e m i s t r yi n r e c e n ty e a r s c h e m i c a l l ym o d i f i e de l e c t r o d e sr e s t d tf r o mad e l i b e r a t ei m m o b i l i z a t i o no fam o d i f i e ra g e n to n t o t b f _ e l e c t r o d es ur f a c et h o u g hc l ? e m i c a lr e a c t i o n s ，c h e m i s o r p t i o n ，c o m p o s i t ef o r m a t i o no rp o l y m e r c o a t i n g c o m p a r e dt oc o n v e n t i o n a le l e c t r o d e s ，g r e a t e rc o n t r o lo fe l e c t r o d ec h a r a c t e r i s t i c sa n d r e a c t i v i t y i sa c h i e v e d b y sl l r f a c em o d i f i c a t o n ，s i n c et h ei m m o b i l i z a t i o nt r a n s f e r s t h e p h y s i c o c h e n l i c a lp l o p e r t i e so f t h em o d i f i ert ot h ee l e c t r o d es ur f a c er e c e n t l y t h es t u d i e so f c m e s f o c u s0 ns e v e r a ln ej d sb e 】o w 1 1 d e f i e r e n tt h e m i c a l l ym o d i f i e de l e c t r o d e s 1 1 1 m o l e c u l a rs e l f a s s e m b l e dl a y e r s e l l a s s e m b l e dm o n o l a y e r ( s a m ) i 一7 a n dl a n g ml d r - b l o d g e t t ( l b ) w er et w ok i n d so f f i l ms t u d i e de x t e n s i v e l ya n dm o d i f i e da v a i l a b i l i t ya ts o l i de l e c t r o d e m o d i f i c a t i o no fe l e c t r o d e s w i t ht h es e l f - a s s e m b l e ds u b s t a n c ep r e s e n t sas t a b l ea n dw e l l or g a n i z e dm o n o l a y e rw h i c ha s s u r e s c o o p e r a t i v e a n dh o m o g e n o u sb e h a v i o ro ft h e e n t ir ee l e c t r o d es t lr f a c e o 盎a d v a n t a g eo ft h e s e l f - a s s e m b l e dt e c h n i q u ei sf l e x i b l et oc o n t r o lt h ef i l m st h i c k n e s sw h i c hd e c i d e st h e e l e c tr o c h e r n i c a lr e s p o n s eo ft h ee l e c t r o a c t i v es p e c i e st h et h i c km o n o l a y e r s ( e gm o n o l a 3 , mo f l o n gc h a i na l k a n e t h i o l s ) w o u l dp a s s i v a t et h ee l e c t r o d ea n d s l o wd o w nt h ee l e c t r o nt r a n s f er ， r e s t l l t e di nas i n a i lc u r r e n tt h e s ep r o b l e m sc 商b ee a s i l yd i m i n i s h e dw h e nt h ee l e c t r o d ei s m o d i f i e dw i t ht h i nm o n o l a y e r sb yu s eo fs h o r tc h a i na l k a n e t h i o l s ，s i n c ea tt h i nm o n o l a y e r st h e c u r l e n ti sc o n t r o l l e db ym a s st r a n s p o r ta sam a t t ero ff a c t ，t h ee l e c t r o c h e m i c a lr e s p o n s eo nt h e t h i nm o n o l a y e r si ss h i f t e df r o me l e c t r o nt u n n e l i n gors p e c i a lp i n h o l ed i f f u s i o no nt h es i t eo f c o m p a c t e dm o n o l a y e rt os e m i i n f i n i t ed i f f u s i o n u n d e rs o m ec o n d i t i o n s ，t h ee l e c t r o nt r a n s f e ra t t h ee l e c t r o d en ol o n g e rl i m i t st h ee l e c t r o c h e m i c a lr e s p o n s ef a s te l e c t r o nt r a n s f e r ，g o o ds e l e c t i v i t y ， a n d i l i g hs e n s i t i v i t y c a nb ea c h i e v e da tt h i nm o n o l a y er s m o r e o v e r ，t h i sk i n do fm o n o l a y e p r o v i d e st h es i m i l a m i c r o e n v ir o n m e n lw i t bo urb o d i e ss o m ev e r yi m p o r t a n ti n f o r m a t i o na b o u t e n z y m a t i cr e a c t i o no c c t l r l e d i no u rb o d i e sc a nb eo b t a i n e d i r a n g m u ir - b l o d g e t t ( i b ) t e c h n i q u e s h a v ea na t t r a c t i v ef e a t u r ef or a l l o v , i n gf a b r i c a t i o no fam o l e c u l a ra s s e m b l yw i t hac o n t r o l l e d i i l s t e l d e g r e et h e s i so f s o l a h w e s tl j n i v e r s i t 、 c h a p t e r t h i c k n e s sa tm o l e c u