項目名稱：  

推薦單位：    中國科學院

項目簡介：   該項目(1986－2005)屬化學和界面科學交叉基礎(chǔ)研究。在化學修飾電極(CMEs)、自組裝、表征、理論和應(yīng)用方面，取得系列創(chuàng)新成果。

開拓界面修飾、自組裝和表征方法

在國內(nèi)率先開展CMEs研究。創(chuàng)新表面合成方法，研制新型CMEs 90多種。從分子水平設(shè)計并拓展在金，特別是在碳上單層和多層分子及納米金屬膜的有序組裝。出版《化學修飾電極》專著(1995,2003)，選為中科院研究生教材, CSCI檢索他引111次。為英國"分析科學大全"寫"化學修飾電極"專論(2005)。金上自組裝一文在Langmuir收閱率最高的20篇論文中位居第5（2004）。

在國內(nèi)最早開展光透光譜電化學原位表征技術(shù)和方法研究

提出光透法用于定量分析的理論方法以及生物大分子構(gòu)象變化的圓二色譜解析法。構(gòu)建EC-SPR裝置并用于檢測。出版《光譜電化學方法－理論和應(yīng)用》專著(1993)。為科學叢書撰寫專論2篇冊("Methods Enzymology"1995美國，"Rev.Anal.Chem."1996英國)。

建立CMEs電催化理論和方法

提出研究不穩(wěn)定體系電催化的流體動力學理論方法。提出超微修飾電極電催化理論方法，被美國Lyons在"Annu.Rept.Proc.Chem. 88,1991,C"中推薦為現(xiàn)代電化學新方法。

發(fā)掘CMEs的功能和應(yīng)用

發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電聚合物氧化還原中離子的摻雜/去摻雜，并可控藥物釋放。首創(chuàng)一類新型電化學傳感器，單篇他引121次。欠電位沉積納米鈀DO傳感器已商品化。提出將分離、富集和測定結(jié)合的CMEs檢測痕量金屬。他引97次。發(fā)現(xiàn)亞甲基蘭CMEs促進血紅蛋白的電子轉(zhuǎn)移，有廣譜意義，在Biochem. (1992,31,7494) 中被大篇幅引用。

發(fā)表論文168篇。IF>5的10篇，IF>3的53篇，IF>2的154篇。SCI他引2704次，單篇他引最高121次。10篇代表性論文總他引393次。出版專著2部，專論4篇冊(外文3)。獲權(quán)發(fā)明專利11項。據(jù)美國ISI和Elsevier(1993－2005)調(diào)查，董紹俊被列入國際電化學論文發(fā)表前100名第三名，被聘為6種國際刊物編委。

培養(yǎng)研究生67人，獲百篇優(yōu)秀博士論文的2人，中科院院長特別獎的3人，全國優(yōu)秀博士后1人。

主要發(fā)現(xiàn)點：

1.電極界面修飾 — 屬電化學分析學科，代表性論文為表2中No.1,11,14,17,31

提出多種修飾電極界面的新方法，如陰極極化預(yù)處理協(xié)同吸附法制備穩(wěn)定的雜多酸類CMEs；用輝光放電聚合法制備金屬茂類CMEs；發(fā)現(xiàn)電化學產(chǎn)生的活性氧中間體為氧化劑，在金電極上陰極極化合成優(yōu)質(zhì)聚苯胺超薄膜CMEs；用電化學法在電極表面直接生長一維導(dǎo)體CMEs等；

2.界面分子、納米自組裝 — 屬電化學分析學科，代表性論文為表2中No.3,5,6,7,8,10

提出在金上包絡(luò)物超分子組裝法，解決荷電分子有序組裝的難題；提出協(xié)同電遷移、憎水和表面力進行自組裝的新途徑；提出電流滴定法測定自組裝單層膜的表面pKa值。新建在碳上鍵合的氨陽離子自由基法，把4－氨基苯甲酸預(yù)修飾到碳電極表面，提供了分子單層、多層膜自組裝的平臺；提出電化學法在電極表面原位制備二維、三維有序和可控的納米粒子(Ag、Pt、Pd)單、多層膜組裝法；發(fā)現(xiàn)中空的核/殼結(jié)構(gòu)表面釘狀的雙金屬納米粒子(Ag/Au)在氣/固界面上發(fā)生二維介觀分形聚集現(xiàn)象；發(fā)現(xiàn)碘離子吸附在納米金上發(fā)生電子轉(zhuǎn)移而誘導(dǎo)納米金的融合、分裂乃至形成納米單晶的現(xiàn)象。通過化學合成方法制備出微米尺寸的單晶金片，具有納米厚度；一步法制備了尺寸可控的樹枝狀物保護的金納米晶；利用對苯二胺和氯鉑酸根在溶液中的配位自組裝，成功地合成了單分散的，亞微米的配位聚合物膠體球；提出大規(guī)模制備導(dǎo)電聚合物納米帶的方法。

3.光譜電化學技術(shù)和方法 — 屬光譜分析學科，代表性論文為表2中No.4,29,30,50,51

建立光透光譜電化學原位表征技術(shù)以及用于定量分析的理論和方法。提出解析生物大分子構(gòu)象變化的圓二色譜譜圖的方法。構(gòu)建EC-SPR裝置并用于原位監(jiān)測導(dǎo)電聚合膜的生長和摻雜/去摻雜行為。首次將納米粒子自組裝膜模板與化學鍍技術(shù)結(jié)合，成功地用于"濕化學制備SPR響應(yīng)金片"。

4.化學修飾電極電催化理論和方法 — 屬電化學學科，代表性論文為表2中No. 1,19,25,27,28

提出研究不穩(wěn)定體系的流體動力學理論和方法，給出催化活性和穩(wěn)定性關(guān)系的定量表達式。提出超微修飾電極電催化理論和方法，給出電催化活性和電子傳遞機理的動力學模型。

5.化學修飾電極的功能和應(yīng)用— 屬電化學學科，代表性論文為表2中 No. 2,9, 16,18,21

發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電聚合物電氧化還原過程中離子的摻雜/去摻雜反應(yīng)，首創(chuàng)一類新型的電化學傳感器；成功用于藥物的電控釋放。發(fā)現(xiàn)了血紅蛋白在亞甲基藍修飾電極上的直接電化學。提出在金電極表面欠電位沉積納米鈀，催化氧還原具高活性和穩(wěn)定性，研制DO電化學傳感器并商品化。發(fā)現(xiàn)功能有機－無機雜化膜修飾電極能調(diào)控還原氧和析出氫的電催化行為。制備出各類新型化學修飾電極以及納米結(jié)構(gòu)，并發(fā)掘新的功能，豐富和發(fā)展了化學修飾電極的研究。

主要完成人： 

1.  董紹俊

項目主持人，從事該領(lǐng)域研究二十多年，負責項目的設(shè)計與規(guī)劃、研究方向和內(nèi)容的確定以及方案的指導(dǎo)與實施。在電極界面的化學修飾、分子及納米的二維和三維自組裝、光譜電化學法以及電催化理論和應(yīng)用方面做出諸多創(chuàng)新貢獻。發(fā)表論文168篇，總他引次數(shù)達2700多次。本人投入該項目研究中的時間占本人全部工作量的50％以上。

10篇代表性論文：

1.   化學修飾電極, 北京.科學出版社. 1995. 修訂版,2003

2.   Chloride Chemical Sensor Based on an Organic Conducting Polypyrrole Polymer, Analyst., 113, 1525.

3.   Electrochemical Growth and Characterization of Polyoxometalate -Containing Monolayers and Multilayers on Alkanethiol Monolayers Self-assembled on Gold Electrodes, Chem. Mater., 11, 1465.

4.   Controlled Nucleation and Growth of Surface-Confined Gold Nanoparticles on a (3-aminopropyl) Ttrimethoxysilane- Modified Glass Slide: A Strategy for SPR Substrates, Anal. Chem., 73, 2843.

5.   Diffusion-Limited, Aggregation-Based, Mesoscopic Assembly of Roughened Core-Shell Bimetallic Nanoparticles into Fractal Networks at the Air-Water Interface. Angew. Chem. Int. Edit., 41, 1040.

6.   IodineInduced Gold Nanoparticle Fusion/Fragmentation/Aggregation and Iodine Glued Nanostructured Assemblies on Glass Substrate. Angew. Chem. Int. Edit., 42, 449.

7.   Large-Scale Synthesis of Micrometer-Scale Single - Crystalline Au Plates with Nanometer Thickness Via a Wet-Chemical Route. Angew. Chem. Int. Edit., 43, 6360.

8.   Electrochemistry and Electrogenerated Chemiluminescence of SiO2 Nanoparticles/Tris(2,2-bipyridyl)ruthenium (II) Multilayer Films on ITO Electrodes. Anal. Chem., 76, 184.

9.   The Electrochemical and Bio- electrochemical Properties of Room Temperature Ionic Liquids and Carbon Composite Materials, Anal. Chem., 76, 4960.

10.  Coordination-induced Formation of Submicrometer-scale, Monodisperse, Spherical Colloids of Organic-Inorganic Hybrid Materials at Room Temperature. J. Am. Chem. Soc., 127, 13102.