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《河北师范大学》 2004年
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酪氨酸电氧化的信息分析

王颖  
【摘要】:现代科学技术为获取待研究系统的信息提供了前所未有的便利,即信息的获得越来越容易。然而,要想对待研究系统演化的本质做出准确的判定,还需要对测试信息进行筛选和加工处理,即信息的选择、处理和整合变得更为重要。鉴于此,本学位论文以酪氨酸电氧化系统为研究载体,以循环伏安和交流阻抗技术为测试手段,注重新的科学计算方法的学习与引入,在充分发挥计算机功能的基础上,开展电化学信息处理方法研究。本学位论文的主要工作和基本结论如下: 一、通过阅读有关文献及专著,在对所涉及的材料进行分析、综合与评价的基础上,确定了论文工作的基本思路及程序。 二、运用循环伏安方法对酪氨酸在不同pH值的B-R缓冲溶液(离子强度I=0.5)中,在玻碳电极上的电氧化行为进行研究。对其伏安响应谱进行常规分析的基本结论是: 1、酪氨酸的电氧化为不可逆电荷传递反应,该电极过程涉及到电活性物质的弱吸附。 2、缓冲溶液的pH值对酪氨酸在玻碳电极上的电氧化行为有显著影响。 三、酪氨酸电氧化体系交流阻抗的信息分析。在对其交流阻抗谱数据进行拟合的基础上,筛选出合适的等效电路。利用EQU软件解析出相应等效电路中的各种参数,并对模型结果的适用性做出评价。对有关信息加以分析与处理的结果表明: 1.等效电路中需要包含(Ca[RaYw])这一复合元件,而且需要采用恒相位元件Q来表征电双层结构,因而该电极反应体系涉及吸附历程和浓差极化,并存在弥散效应。 2.在阻抗谱模型的各种参数中,表征着电双层电容的参数Y_Q随φ而改变的速率最大,即直流极化电势对电双层结构的影响最为显著。电活性物质的吸附对电双层结构也有影响(如出现弥散效应),进而影响到电极过程的反应速率。因而除了电极电势之外,吸附物质的表面覆盖度也是影响该电极表面反应的另一个状态变量。 3.与状态变量相应的时间常数以及其他相关参数的数值大小、比例关系等因素都会对时间常数的识别产生影响。 摘要 4.阻抗谱模型中电阻性参数对甲的响应曲线具有相同的变化态势,电容性参数 对甲的响应曲线也具有相同的变化态势,而这两类参数之间又呈现出互补的态势。这 些现象是电极反应系统中电流密度与电极电势关系的反映。 5.该电极反应系统的r”、k,和k一,三个参数对甲的响应曲线可以采用统一的方 程p一axexP[b帅一c)ZI作定量描述,这表明它们对电极电势的依赖性是比较复杂的。 6.遗传算法运用于酪氨酸交流阻抗信息分析,基本结论如下所示: (l)遗传算法可以应用于电化学阻抗谱数据的处理,而且可以找寻到比《EQU 软件》所给结果更为优良的一组参数估计。 (2)在对实际测试的数据集进行处理时,遗传算法可以给出超过某一适应度指标 的一族可行解,而不是如同《EQU软件》那样只给出唯一的一组可行解。 (3)运用遗传算法处理数据时,模型参数初始估计的优良性要求可大幅度降低, 而确定性算法的有效运用必须提供优良的初始参数估计。
【学位授予单位】:河北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:O646

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