近日，深圳大學高等研究院李昇隆老師與海外Prof. Gururaj kudur jayaprakash & Prof. E. Kumara Swamy（印度）合作發表了有關單層有機分子應用於修飾電化學碳電極的科研成果，文章發表於J. Mol. Liq.（IF: 5.0，中科院二區），標題為：Electrochemical and Quantum chemical studies of cetylpyridinum bromide modified carbon electrode interface for sensor applications。
該研究從化學實驗著手，利用cetyl pyridinium bromide（CPB）有機分子修飾carbon paste electrode（CPBMCPE）；過去電分析化學研究表明，相較於一般電極，修飾電極可望展現極佳的電催化效應，本研究實驗結果揭示了：利用CPB修飾的碳電極具備高度選擇性與靈敏性，修飾電極的優勢是從其擁有較好的分辨多種分析物物質氧化電位差异而來，本研究中的修飾電極實驗資料顯示該類修飾電可同時偵測多巴胺與尿酸等重要人體生理化學物質。雖然，過去有機分子應用於修飾電極以及在偵測分析上已有大量研究發表，然而其電極感測機理至今仍未獲得較好的解釋；囙此該研究利用量子化學理論模型假設單層有機分子吸附於電極表面並决定其電子傳遞的路徑，理論計算與模型推算結果揭露帶電的CPB離子頭基於電化學電極表面可提新增電化學感測中電子轉移的傳遞路徑，研究最後亦通過Fukui theory理論計算類比管道探究其餘介面活性劑物質應用在修飾電化學電極表面所造成的電子傳遞效應。總的來說，該論文通過實驗與理論計算管道探究修飾電極對分析感測靈敏度的影響，科研成果進一步完善了有機單層膜改善電分析化學偵測能力的機理詮釋。
Prof. Gururaj kudur jayaprakash為該論文的第一作者（第一單比特），李昇隆老師與Prof. E. Kumara Swamy為共同通訊作者，學院李秀婷老師為共同作者，研究由國家面上基金（NSFC:21972095）等資助。
文章連結：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167732220301203
圖1：利用cetyl pyridinium bromide（CPB）有機分子修飾carbon paste electrode（CPBMCPE）同時偵測多巴胺與尿酸的迴圈伏安圖
圖2:Fukui theory理論計算與模型推算結果揭露帶電的CPB一系列介面活性劑離子頭基，於電化學電極表面可提新增電化學感測中電子轉移的傳遞路徑