[發(fā)明專利]一種基于單分子電學(xué)檢測的pH測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011213412.5
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112345799A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周小順;陶彩萍;王亞浩;鄭菊芳
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江師范大學(xué)
• 主分類號: G01Q60/10
• 分類號: G01Q60/10
• 代理公司: 金華婺道專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33323
• 代理人: 王高明

1.一種基于單分子電學(xué)檢測的pH測量方法，其特征在于該方法基于掃描隧道顯微鏡裂結(jié)技術(shù)(STM-BJ)，包括如下步驟：

⑴利用壓電陶瓷控制針尖運動，不斷逼近金屬基底，達到預(yù)設(shè)電流值后控制針尖再往基底方向前伸一定的距離以確保針尖和基底的接觸，然后控制針尖以一定的速度遠離基底，在此過程中針尖與基底之間會拉伸，并經(jīng)歷一個單原子接觸的過程后針尖與基底脫離，在此過程中記錄電導(dǎo)隨時間或距離變化的曲線，可相應(yīng)觀察到電導(dǎo)臺階的出現(xiàn)，最后對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析處理；

⑵利用液相中分子含有能與金屬成鍵的錨定基團，形成針尖-分子-基底連接即金屬-分子-金屬結(jié)，剛開始可能有大量的分子連接在金屬電極兩端，但隨著兩個電極的繼續(xù)遠離，搭在中間的分子從多個逐漸過渡到三個、兩個、一個，直至最后完全斷裂，在此過程中記錄電導(dǎo)隨時間或距離變化的曲線，可相應(yīng)觀察到電導(dǎo)臺階的出現(xiàn)，進而測量單分子結(jié)電導(dǎo)；通過對大量的電導(dǎo)曲線進行統(tǒng)計可以得到具體的分子結(jié)導(dǎo)電信息數(shù)據(jù)，對該數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計后可獲得具有高斯分布的電導(dǎo)統(tǒng)計分析結(jié)果，當(dāng)液相中不含分子時，則觀察不到臺階和統(tǒng)計峰的出現(xiàn)；

⑶在不同pH環(huán)境下，重復(fù)步驟⑵可以獲得大量分子結(jié)導(dǎo)電信息數(shù)據(jù)，在單分子水平下，不同的pH環(huán)境中，分子的解離程度不同，因此在環(huán)境pH改變的過程中，能夠監(jiān)測具有高斯分布的電導(dǎo)統(tǒng)計峰形變化的一個過程，獲知分子結(jié)電導(dǎo)強度與環(huán)境pH的依賴關(guān)系，從而實現(xiàn)在單分子尺度上對界面酸堿性的一個定量檢測與分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單分子電學(xué)檢測的pH測量方法，其特征在于所述步驟⑴中的預(yù)設(shè)電流值為8nA到80nA之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于單分子電學(xué)檢測的pH測量方法，其特征在于所述金屬采用金。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于單分子電學(xué)檢測的pH測量方法，其特征在于所述步驟⑵的液相中含有與金屬成鍵的羧酸錨定基團。