PET空白膜支撑的液液界面上的离子转移反应的研究(2)
2.2.2 PET膜的扫描电镜(SEM)表征 10
2.2.3 本实验所用池组 10
2.2.4 实验示意图以及装置图 10
3 结果与讨论 12
3.1空白窗口 12
3.2简单离子在不同孔隙率的PET膜支撑的液/液界面上的转移反应研究 12
3.2.1阳离子（TEA+）的转移 12
3.2.2阴离子（ClO4-）的转移 21
3.3加速离子在不同孔隙率的PET膜支撑的液/液界面上的转移反应研究 27
3.4 TEA+补充研究 35
3.5不同孔隙率的PET膜支撑的液/液界面上的离子转移反应的总结 43
4结论 45
致 谢 46
参考文献 47
成果 50
1引言
1.1 课题目的
图1.1 液/液界面示意图
液/液界面（Liquid/Liquid interface，L/L）又称为两互不相溶电解质溶液界面（interface between Two Immiscible Elecrolyte Solutions，ITIES）或油/水界面（Oil/Water interface, O/W）。电荷（包括电子和离子）在液/液界面上的转移反应过程是最基本的物理化学过程之一，利用各种电化学技术和方法研究这种界面上的电荷转移现象及其规律的科学便称之为液/液界面电化学，它是介于传统分的电化学和化学传感器之间的电化学和电分析化学分支。液/液界面的结构以及电荷在该界面上转移的热力学和动力学是液/液界面电化学理论研究的核心问题。同时，液/液界面电化学具有广阔的应用前景，它不仅与相转移催化过程、受电流控制的萃取过程、化学传感器、药理学中的药物释放、太阳能转换、微全分析系统等许多领域有关，也与模拟生物膜的研究密切相关[1]。近年来，随着生命科学和纳米科技的蓬勃发展以及其他技术、方法的引入，如光谱技术、扫描探针显微镜、三电极方法以及计算机模拟等，液/液界面电化学的理论、技术和应用等方面的研究获得了许多新的关注和进展[2]。特别是从七十年代末开始，微电极技术因为其具有很多优良的特性，如较高的传质速率，较低的双电层电容和欧姆降，以及数据分析的简化等，而逐渐成为电化学研究的一个前沿领域。而在液/液界面电化学的发展进程中，界面的微型化也成为一个趋势，而且液/液界面的微型化逐渐由单通道发展到双通道和多通道微、纳米-液/液界面等多种形式。另外，其研究对象也逐渐由简单的、小尺寸的无机和有机离子转为结构更为复杂的生物大分子乃至单细胞的检测和分析。
对于多孔膜支撑的液/液界面，前人所采用的多为孔隙率较大的多孔膜，得到的CV曲线均呈对称的峰形，对小孔隙率膜支撑的液/液界面研究较少，并未得到不对称的CV曲线。而对称峰形出现的原因除了与孔隙率有关，还有可能与界面的位置有关，但前人并没有对此过程进行详细的研究。因此我们对三种不同体系离子即（四乙基铵阳离子TEA+、高氯酸根阴离子ClO4-及DB18C6冠醚加速K+）在不同孔隙率的PET膜支撑液/液界面上的转移反应进行了研究，以确定界面位置，并探讨孔隙率对离子转移的影响。
1.2 选题研究现状及发展趋势
1.2.1 不同种类的液/液界面的介绍
单通道微、纳米-液/液界面：早期的液/液界面电化学研究主要集中于大的液/液界面，但由于高阻抗的非水溶剂所引起的iR降以及难以分离法拉第电流和充电电流，使得在大液/液界面上进行一些研究时存在一定的困难。1986年，Taylor和Girault等为了减小溶液阻抗而利用玻璃微米管支持液/液界面得到单通道微-液/液界面，率先将液/液界面支撑在玻璃微米管上实现了液/液界面的微型化[3]，由于微-液/液界面具有微电极的特点使其更适于热力学和动力学方面的研究，故开辟了液/液界面电化学研究新的领域。1997年，Shao和Mirkin等利用玻璃纳米管将微-液液界面进一步缩小至纳米级-液/液界面用来研究快速电荷转移反应的动力学常数[4]。值得注意的是，近期单通道微、纳米液/液界面电化学的研究对象也逐步由简单的、小尺寸的无机和有机离子转为和生命科学密切相关的分子，特别是结构更为复杂的生物大分子方向转变。例如：2003年，陈勇和邵元华教授等人应用循环伏安法和微、纳米管系统地研究了二苯并十八冠吹冰（DB18C6）加速二十种氨基酸在水/1，2-二氯乙烷界面上的转移反应[5]。2004年至2005年，邵元华小组先后报道了细胞色素C、多巴胺在单通道微米-水/1,2-二氯乙烷界面上的转移行为[6-7]。2003至2009年，Amemiya等先后报道了单通道微米-水/1,6-二氯己烷界面上生物聚离子精蛋白的简单离子转移和加速离子转移的研究，以及肝磷脂在单通道微米-磷酸缓冲液或者血浆/1,2-二氯乙烷界面上的检测[8-10]。以上这些研究无疑对于更深一步认识和理解生命体中各种离子如氨基酸在载体蛋白的推动作用下越过生物膜的主动运送过程，以及生物大分子在生命体内的工作原理有着十分重要的意义。