（物理化学专业论文）多层膜层层吸附在电极的表征.pdf

摘要 系统的实现了分子水平上类脂分子多层膜在金( 1 1 1 ) 面上层层吸附的 表征这个表征对于生物学具有重要意义。 关键词金( 1 1 1 ) s t m 类脂双层膜胆固醇细胞膜吸附重构支持电解 质 a b s t r a c t f u n d a m e n t a l l y r e a l i z a t i o no fc h a r a c t e r i z a t i o no fl a y e r l a y e rs t r u c t u r e a d s o r p t i o no fm u l t i l a y e ro fl i p i dm e m b r a n e t h ed i s c o v e r yh a si m p o r t a n c eo f b i o l o g yf o rr e v e a lo f a t o m i cd o m a i no f c e l lm e m b r a n e k e y w o r d sa u ( 1 1 1 ) s t ml i p i d r e c o n s t r u c t i o ns u p p o r t i n gd 咖o l y t e 第一章0 0 1 2 1 u m 二棕榈酰磷脂酰胆碱( d p p c ) 与0 0 0 3 4 6 m m 胆 固醇( c h o l e s t e r 0 1 ) ( 摩尔比7 ：2 ) 在5 0 m mn a f 溶液中吸附在 金( 1 1 1 ) 电极上的表征 二棕榈酰磷脂酰胆碱( d p p c ) ( 9 瞩) 、胆固醇( c h o l e s t e r 0 1 )s i g m a n a f 国药集团化学试剂有限公司经三次重结晶获得 所有试验电位相对于a g c i a g ( 饱和k c l ) 在f 记s t m 电解池中加入一滴0 1 0 9 0 删d p p c 与0 0 3 1 1 4m m 胆固醇在5 0m mn a f 的溶液和八滴5 0m mn a f 溶液，配成0 ，0 1 2 1 m m 二棕搁酰磷脂酰担碱( d p p c ) 与 o 0 0 3 4 6 谢胆固醇( c h o l e s t e r 0 1 ) ( 摩尔比7 ：2 ) 在5 0 m m n a f 溶液，电解泡邀 势控制在- 2 0 0m v s t m 图像均在+ 2 0 0m v 获得图像x y z 未经校准 其他实验药品如下 k c l 0 4 ( 9 9 9 9 9 9 6 ) s i g m a 公司 n a c l 0 4 ( 9 9 ) a 1 f a 公司 磷脂分子c 3 2 h 6 4 n o s p ，c 3 6 h 7 2 n 0 8 p ( d m p c ) ( 均 9 9 ) ，s i g m a 公司 表面活性剂分子c 1 5 h 3 3 n 0 3 s ，c 1 7 h 3 7 n 0 3 s ( d d a p s ) ( 均 9 9 ) ，s i g m a 公司 k 1 1 2 p 0 4 。国药集团化学试剂有限公司 k n 0 3 。国药集团化学试剂有限公司 l 2 s 0 4 ，中国医药( 集团) 上海化学试剂公司 c a o l 0 3 ) 2 ，上海彭镇营房化工厂南汇 1 , 2 - d i m y r i s t o y l - $ n - g l y c e r o - 3 - p h o s p h o c h o l i n e c 3 6 h 7 2 n 0 8 p , f w 6 7 7 9d m p c 1 , 2 - d i p a l m i t o y l - s n - g l y c e r o - 3 - p h o s p h o c h o l i n e ，c 4 0 h 8 0 n 0 8 p ，f w 7 3 4 1 ，d p p c 二棕榈酰磷脂酰胆碱 2 胆固醇，c h o l e s t e r o l , f w 3 8 6 6 6 ，c 2 7 h 4 6 0 d e c v l d i m e t h v l a m m n n i o n r n n a n e s u l f o n a t e f w 3 0 7 5 c 15 h 3 3 n 0 3 s 3 州，n - d i m e t h y l d o d e c y l a m m o n i o ) p r o p a n e s u l f o n a t e ，f w 3 3 5 5 5 ，c 1 7 h 3 7 n 0 3 s 3 4 当电位从- 2 0 0m v 壅j + 2 0 0m v 时d p p c 与胆固醇在金( 1 i d 的吸附。 表面有序组装 0 6 0 4 1 4 1 1 9 d p p c 分子在金( 1 1 1 ) 表面相对重构线的吸附里3 0 。分子头尾捧列沿分子线长 度平均为4 8 n m 分子每层平均宽度为3 7 4 n m 。 7 d p p c 单层膜表面开始长成多层 多层吸附的起始阶段 d p p c 单层膜表面有第二层膜的生成，分子还未区分胆固醇分予的吸附状态 分子分辨率d p p c 在金( 1 1 1 ) 上的吸附。 图中发亮部分为磷脂分子头部。 高分辨d p p c 分子在金( 1 1 1 ) 的吸附 1 0 x 1 0 的图像 1 2 表面较好的多层晶体的吸附底部的d p p c 单层膜已得到表征 有序d p p c 和胆固醇两组分分子多层晶体吸附长成 1 4 两组分多层膜吸附的中间状态出现 多层膜在金( 1 1 1 ) 电极表面吸附的状态 图像2 图像3 1 8 图像4 针尖前后扫描图像一致 图像5 图像6 2 i 图像7 图像8 图像9 图像l0 图像11 图像i2 图像13 图像14 图像15 图像16 圈像18 图像l9 3 3 图像20 图像21 图像22 图像23 图像24 图像25针尖刮掉表面多层膜。 图像26 图像27 4 1 图像28 图像29 图像30 图像31 图像32 电位变换到一200 m v ，开始脱附 图像33 电位变换到- i - 200 1 1 1 v ，吸附后 图像34 电位变换到+ 200 m v ，吸附 图像35 图像36 图像38 5 0 第二章碳原子纳米线在金( 1 1 1 ) 电极上组装的表征 碳原子线是由马铃薯淀粉和铁系催化剂在管式炉中，在温度为5 0 0 “8 0 0 、 川1 2 的混合气氛下反应制得的得到的产品用6 mh c i 回流除去残余催化剂 碳原子线 c 舸) 本身具有羧基，我们以它为起始基团与2 巯基乙胺的胺基 选择性缩合，从而引入巯基，形成硫醇化合物将处理后的真空镀金基片浸入 含该硫醇化合物的乙醇溶液中2 4 小时，取出后依次用乙醇，二次蒸馏水超声处 理各三分钟以除去表面的物理吸附层，再用高纯氧气吹干表面溶剂鉴于碳原 子线两端均有羧基，都能反应生成巯基化合物用红外反射对生成的c n 自 组装膜进行表征，发现捧序后在碳原子线膜表面有巯基存在 样品经超纯水反复冲洗，溶解在5 0 埘k c l 0 4 水溶液中配成溶液，静置，去 清液样品供s t m 试验用 所有电位在+ 2 0 0 m y 当电位从- 2 0 0 m v 变换到+ - 2 0 0 m v 时c a w 在金( 1 1 1 ) 面上的最初吸附 最初吸附的开始组装 更多吸附进行时c a w 开始组装 在表面更多的吸附。 具有磁学性质的c a w 在金( 1 1 1 ) 基底上沿一个方向有序排列 2 0 0 n s x 2 0 0 n mc a w 沿分子轴线方向在金( 1 1 1 ) 上的有序组装。 随着更多c a w 在表面吸附，c a w 表面聚集形态开始变化，由平躺在表面向硫原子 吸附在表面，碳链伸向溶液端过渡 随着吸附的进行，c a w 由平躺在表面向硫原子吸附在表面，碳链伸向溶液端过渡 中。 进行中的组装 组装中的c a w 聚集形态。 高分辨c a w 簇在金0 1 1 ) 表面吸附的形态 高分辨c a w c a w 高分辨图像。 c a w 组装进行中的金( 1 1 1 ) 表面的图像 一段时间后，c a w 在金( 1 1 1 ) 面上的组装，末端向上 高分辨长短不一的c a w 在金( 1 i d 表面的组装图像 高分辨c a w 末端表面图像 高分辨c 嫂末端表亟图像。 伽末端表面图像 6 1 组装后c a w 在金( 1 1 1 ) 表面的图像。 下图为上图的局部放大 第三章二肉豆蔻酰卵磷脂、二棕榈酰磷脂酰胆碱与胆固醇、 以及c 1 5 h 3 3 n 0 3 s 、c 1 7 i - 1 3 7 n 0 3 s 分子在不同电解质溶液中在金 ( 1 1 1 ) 面的表征 。一滴d p p c 和胆固醇( o 0 2 4 9d p p c4 - 0 0 1 2 9 胆固醇在s o m l5 0 1k c l 0 4 溶 液中) 在5 0 删k c l 0 4 中的溶液滴加到约1 2 n l 的5 0 jk c l 0 4 溶液中图像1 d p p c + j 瞧固醇在金( 1 1 1 ) 面在5 0 m m k c l 0 4 中在5 0 毫伏时的吸附，图中为d p p c 分予在金( 1 1 1 ) 面上形成的单层分子膜 。一浦d p p c 和胆固醇在5 0 = mk c l 0 4 中的溶液( 0 0 2 4 9i ) p p c + 0 0 1 2 9 胆固醇 在5 0 = 15 0 = mk c l 0 4 溶液中) 滴加到约1 2 m l 的5 0 = mk c l 0 4 溶液中图像2 d p p c + 胆圊醇在佥( 1 1 1 ) 面上在5 0 = m k c l 0 4 中在- 3 0 0 毫伏时没吸附 d p p c + 胆固醇在金( 1 1 1 ) 面上在5 0 a m k c l 0 4 中j , 叭- 3 0 0 毫伏变化到0 毫伏时有 弱吸附两分钟内 d p p c + 胆固醇在金 n 1 ) 面上在5 0 = m k c l 0 4 中从- 3 0 0 毫伏变化到0 毫伏时 d p p c + 胆固醇在金( 1 1 1 ) 面上在5 0 m m k c l 0 4 中) 叭- 3 0 0 毫伏变化到0 毫伏时有 弱吸附三分钟内 黑鼎醇在金螋恿撬熙黑嬲紫誊笔黠焉毫5 0 m 伏m 坚黑宅p - 。3 0 。0 、。釜变化到。毫伏时蔷箸翥砭簖_ 盖雾茹蕞。8 。” 有弱吸附四分钟内 ”“” d p p c + 胆固醇在金( 1 1 1 ) 面上在5 0 嘣 k c l 0 4 中 a - 3 0 0 毫伏变化到0 毫伏时有 弱吸附六分钟内 d p p c + 胆固醇在金( 1 1 1 ) 面上在5 咖 k c l 0 4 中j a - 3 0 0 毫伏变化到0 毫伏时有 弱吸附十三分钟内 d p p c + 胆固醇在金( 1 1 1 ) 面上在5 0 m mk c l 0 4 中在2 0 0 毫伏时的吸附，又图为局 部放大 o 一滴d p p c 和胆固醇在5 0 1k c l 0 4 中的溶液( o 0 2 4 9d p p c + 0 0 1 2 9 胆固醇 在5 0 m l5 0 叫k c l 0 4 溶液中) 滴加到约1 2 - , 1 的5 0 jk c l 0 4 溶液中图像3 d p p c + 胆固醇在金( i i i ) 面在5 0 谢k c l 0 4 中在+ 5 2 毫伏时的吸附，金( i i i ) 表面的 是d p p c 单层，表面是d p p c 和胆固醇共吸附 当电极电位从1 0 0 毫伏变到+ 2 0 0 毫伏后，d p p c + j 怛固醇在金( i i i ) 面在5 0 m m k c l 0 4 中的吸附，金( 1 1 1 ) 表面的是d p p c 单层，表面是d p p c 和胆固醇共吸附。 o1 滴l m m 胆固醇在5 0 删n a c l 0 4 的溶液滴加到约1 2 m l5 0 删n a c l 0 4 溶 液中在金( 1 1 1 ) 面在2 0 0 m v 的吸附 o0 6 0 4 2 5 的试验0 o l m l d p p c + 胆固醇( 摩尔比7 l2 ) ( o 1 0 9 0 m m + 0 0 3 1 1 4 m m 在5 0 r a mn a f ) 溶液清加1 1 滴刭5 0 m mn a f 溶液中相对于第一章，相同溶液， 低浓度情况下的吸附情况电位崩- 2 0 0 m v 变换到+ 2 0 0 m v 。二肉豆蔻酰卵磷脂( 蹦p c ) + 胆固醇( c h o l e s t e r 0 1 ) 在5 0 曲n a f 溶液中在 金( 1 1 1 ) 电极上的吸附 0 6 0 5 1 1( 计算机试验纪录为0 6 0 5 0 9 ，只此两倒，还有一例0 6 0 5 1 2 ，0 62 0 0 6 ， 0 55 月，1 11 1 日，和试验记录本一致) 1 滴0 7 m m 删p c4 - 0 2 r a m 胆固醇在 5 0 jn a f 的溶液滴加到1 0 滴5 0 埘n a f 的溶液中起始电极电位在- 2 0 0 m v ，满 加完毕，电位变换到+ 2 0 0 m v 0 6 0 5 1 2( 计算机试验纪录为0 6 0 5 0 9 ) 1 滴0 7 叫i ) m p c + 0 2 = m 胆同醇在5 0 = a n a f 的溶液滴加到1 5 滴5 0 叫n a f 的溶液中起始电极电位在- 3 0 0 = v ，滴加完毕， 电位变换到+ 2 0 0 m v 膜的生长 0 6 0 5 1 71 小滴0 7 m md g p c + 0 2 m m 胆固醇在5 0 m mn a f 的溶液滴加到1 0 滴5 0 m g n e f 的溶液中起始电极电位在- 3 0 0 m y ，滴加完毕，电位变换到+ 2 0 0 m y 在+ 2 0 0 m y 吸附成膜的金( 1 1 1 ) 表面 电位从+ 2 0 0 m v 变换到- 3 0 0 m v 脱附呈现干净的金( 1 1 1 ) 重构面。 电位名e - 2 9 0 m 金( 1 1 1 ) 重构面 电位在一3 0 0 m v 金( 1 1 1 ) 重构面。 电位在- 3 0 0 m v 金( 1 1 1 ) 重构面。 新的金( 1 1 1 ) 面，重复试验 在2 0 0 m v ，d p p c 和胆固醇吸附在金( 1 1 1 ) 重构面上 8 0 胆固醇分子嵌入在d p p c 分子膜问 8 1 0 6 0 5 2 41 滴0 7 jd m p c + 0 2 j 胆固醇在5 0 m hn a f 的溶液滴加到1 0 滴5 0 m h n a f 的溶液中起始电极电位在- 3 0 0 m v ，滴加完毕，电位变换到+ 2 0 0 m v e0 6 0 5 2 72 大滴0 0 4 9 埘眦c + 0 0 2 1 8 m ud p p c4 - 0 0 2 0 2 8 谴胆固醇( 摩 尔比2 4 1 6 2 ：1 0 7 5 0 ：1 ) 在5 0 r a mn a f 的溶液滴加到1 6 m l6 0 jn a f 的溶液 中起始电极电位在- 3