近日，高等研究院李昇隆老師与海外Prof. Gururaj kudur jayaprakash & Prof. E. Kumara Swamy（印度）合作发表了有关单层有机分子应用于修饰电化学碳电极的科研成果，文章发表于 J. Mol. Liq. (IF: 5.0，中科院二区)，标题为：Electrochemical and Quantum chemical studies of cetylpyridinum bromide modified carbon electrode interface for sensor applications。

该研究从化学实验着手，利用cetyl pyridinium bromide （CPB）有机分子修饰carbon paste electrode （CPBMCPE）；过去电分析化学研究表明，相较于一般电极，修饰电极可望展现极佳的电催化效应，本研究实验结果揭示了：利用CPB修饰的碳电极具备高度选择性与灵敏性，修饰电极的优势是从其拥有较好的分辨多种分析物物质氧化电位差异而来，本研究中的修饰电极实验数据显示该类修饰电可同时侦测多巴胺与尿酸等重要人体生理化学物质。虽然，过去有机分子应用于修饰电极以及在侦测分析上已有大量研究发表，然而其电极感测机理至今仍未获得较好的解释；因此该研究利用量子化学理论模型假设单层有机分子吸附于电极表面并决定其电子传递的路径，理论计算与模型推算结果揭露带电的CPB离子头基于电化学电极表面可提增加电化学感测中电子转移的传递路径，研究最后亦通过Fukui theory理论计算模拟方式探究其余界面活性剂物质应用在修饰电化学电极表面所造成的电子传递效应。总的来说，该论文通过实验与理论计算方式探究修饰电极对分析感测灵敏度的影响，科研成果进一步完善了有机单层膜改善电分析化学侦测能力的机理诠释。

Prof. Gururaj kudur jayaprakash 为该论文的第一作者（第一单位）， 李昇隆老师与Prof. E. Kumara Swamy为共同通讯作者，学院李秀婷老师为共同作者，研究由国家面上基金（NSFC：21972095）等资助。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167732220301203

图1：利用cetyl pyridinium bromide（CPB）有机分子修饰carbon paste electrode（CPBMCPE）同时侦测多巴胺与尿酸的循环伏安图

图2：Fukui theory理论计算与模型推算结果揭露带电的CPB一系列界面活性剂离子头基，于电化学电极表面可提增加电化学感测中电子转移的传递路径