納流體芯片中聚丙烯酰胺納孔的電化學表征.pdf

1、微制造的發(fā)展為納流體研究提供了可控的納米結構，從而為我們對納米級過程的理解和探索其在化學分析等方面的應用提供一個嶄新的機會。本文在納流體芯片中研究聚合物納米多孔結構(nanoporous structure，NPS)的電特性?；陔娀瘜W阻抗譜(electrochemical impedance spectroscopy，EIS)進行了阻抗檢測實驗，利用阻抗特征參數分析結構的特征參數。本文主要內容包括:
　　分析了NPS電化學檢測的

2、基本理論，建立了NPS檢測的等效電路模型。解釋了納流體由于雙電層(electric double layer，EDL)厚度與溝道高度比率降低導致的EDL擴散部分的重疊現象。根據電導公式估算了微溝道中的溶液電阻，對電荷轉移電阻進行了歸一化處理。
　　制作了集成不同交聯比納米多孔結構的納流控芯片，分析了電解液濃度對阻抗幅值和相位的影響。結果表明低頻區(qū)，阻抗響應的幅值與KCl濃度大小有關。然而，在高頻階段，幅值的斜率與KCl的濃度幾乎沒

3、有關系，頻率對阻抗響應的影響很小，濃度增大使體系的特征頻率增大。
　　從反應動力學角度分析了電極過程步驟。利用阻抗的最大平均值，對不同KCl電解液下的阻抗數據進行標準化處理，發(fā)現標準化的阻抗虛部峰值出現于標準化頻率約為1時，不同濃度下的阻抗曲線相互重疊。根據電荷轉移電阻及時間常數值，研究了NPS電解液濃度與特征參數之間的關系，結果表明，在同一種濃度下，納米多孔結構交聯比差異雖然改變了納米多孔結構的電阻、納米多孔結構雙電層的電容，但