【摘要】：電化學方法因其方法簡便、操作簡單、成本低、方法多樣性而廣泛用于分析檢測中。如何在有干擾物種存在下實現(xiàn)高靈敏度和高選擇性檢測一直是發(fā)展電化學檢測方法的關(guān)鍵所在。近年來，一些基于對電化學反應(yīng)中傳荷或擴散進行設(shè)計或利用從而實現(xiàn)電化學檢測的新方法受到了廣泛關(guān)注。本論文工作利用復合微電極陣列在擴散層區(qū)域內(nèi)擴散相互交疊以及反應(yīng)物之間相互影響的特點，將干擾物消除，從而對待測物進行選擇性和高靈敏度檢測。首先設(shè)計并通過微機電系統(tǒng)平臺制備出平面-帶-凹微盤陣列電極。基于這種特殊電極構(gòu)型，我們提出了兩種工作模式(分離電位模式和氧化-還原法模式)，不僅能夠在擴散層內(nèi)消除干擾物，而且可以利用氧化還原循環(huán)增強檢測信號和消除EC'反應(yīng)的干擾。并且進一步提出了利用常規(guī)電極在擴散層區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)干擾物消除的選擇性檢測方法。基于以上，本論文研究內(nèi)容包括以下三個方面：

1.平面-帶-凹微盤陣列電極的設(shè)計和制備。平面-帶-凹微盤陣列電極由上層平面金膜電極、中間帶電極和最下層凹微盤陣列電極組成，三層電極由絕緣層隔開而相互獨立。經(jīng)過對硅片前處理、鍍膜、引入絕緣層、光刻和刻蝕等工藝的優(yōu)化，制備出可控性和重現(xiàn)性較好的平面-帶-凹微盤陣列電極，并成功用于電化學實驗和檢測。在該復合陣列電極的結(jié)構(gòu)中，上層金膜主要用于除去干擾物，帶電極主要用于氧化還原增強，凹微盤電極用于待測物的檢測。

2.平面-帶-凹微盤陣列電極在兩種工作模式下的電化學檢測。分離電位工作模式不僅能對有抗壞血酸(AA)干擾的多巴胺(DA)體系實現(xiàn)選擇性檢測，還能夠通過氧化還原循環(huán)增強檢測信號。氧化-還原法工作模式能對有AA干擾的DA體系實現(xiàn)選擇性檢測，以及通過氧化還原循環(huán)增強檢測信號，并能屏蔽EC'反應(yīng)對檢測靈敏度的干擾。氧化-還原法工作模式的優(yōu)勢是無需分離干擾物和待測物的電位，擴大了電極適用條件和范圍。

3.將氧化-還原法工作模式用于常規(guī)商品化電極。通過電位階躍和循環(huán)伏安技術(shù)的結(jié)合，將在擴散層區(qū)域內(nèi)的干擾物抗壞血酸和待測物多巴胺氧化，然后選擇合適的電位區(qū)間實現(xiàn)了多巴胺的選擇性檢測。通過實驗考察了階躍電位、階躍時間和線性伏安掃描速度對檢測的靈敏度和選擇性的影響。這種方法無需對電極進行修飾即可以實現(xiàn)DA的選擇性檢測，因為AA的氧化產(chǎn)物不穩(wěn)定，可以視為還原不可逆過程，因此能夠直接將AA從擴散層內(nèi)除去，不會對DA的信號造成干擾，并避免了AA在電極表面還原DA的氧化產(chǎn)物。該方法具有操作簡便、步驟簡單、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性好等特點。