技術情報とプレゼンテーション

鲁米诺是最为广泛使用的电致化学发光（ECL）发光剂之一，虽然基于鲁米诺的ECL现象已被广泛应用于分析和检测中，鲁米诺电化学氧化的详细机理和动力学研究依然很少。同时，玻碳电极表面ECL发光剂的吸附会对其电氧化过程产生影响，进而影响ECL强弱，目前这方面也鲜有研究。 首先我们使用循环伏安法（CV）检测了鲁米诺和类鲁米诺衍生物的电化学氧化过程，随后通过使用COMSOL Multiphysics的稀物质传递模块构建玻碳电极表面的电化学氧化过程模型，并基于Langmuir等温式，通过一般形式偏微分方程模块描述电极表面的物质吸附和解吸附过程，成功描述了玻碳电极表面的鲁米诺分子和类鲁米诺衍生物的多电子转移电化学氧化过程和吸附过程，模拟的结果与实验曲线吻合，并揭示了电极表面的吸附过程参数，包括饱和吸附密度Γs，吸附强度β等。 最后，验证了ECL发光剂的吸附对于ECL信号强度有调控作用。以有显著吸附的鲁米诺衍生物L012为例，我们发现不同扫速下的ECL曲线中，伴随着扫速的提升，L012产生的ECL信号强度得到显著增强，这是由于吸附态的发光剂会随着电极表面附近的发光剂消耗而解析附，并参与ECL发光。同时，通过COMSOL拟合发光物质Ap-的浓度变化，也模拟出了ECL强度随扫速的变化，变化趋势图与实验观测结果一致。