自组装单分子膜(self-assembled monolayers,SAMs)是膜分子通过分子之间及其与基底材料之间的物化作用,进而自发形成的热力学稳定、排列规则单层或者多层分子膜。该技术能在分子水平上进行膜的制备,获得特殊的性能以及功能,成为近年来十分活跃的研究领域。本论文将自组装技术与纳米技术、电化学技术相结合,对金表面进行修饰、改性,采用电化学、光谱学以及原子力显微镜等方法对表面修饰过程表征,将其应用于检测、识别某些目标分析物。第一章绪论介绍了金纳米粒子的性质、制备方法以及其应用领域,同时总结了邻苯二酚的化学性质及应用,另外还总结了表面功能化中应用较多的化学反应类型和技术。在目前已有报道研究成果的基础上,提出本论文研究内容及研究意义。第二章利用邻苯二酚端基的混合单分子层修饰金纳米粒子用于水溶液中铜离子的检测利用功能化金纳米粒子表面邻苯二酚与铜离子间的络合作用,构建了一种新型的铜离子化学传感器。首先,利用邻苯二酚与4-硫脲嘧啶的电化学激发的迈克尔加成反应合成了一种新型的以邻苯二酚为端基的巯基化合物,我们将该化合物与巯基琥珀酸通过自组装修饰在金纳米粒子的表面,成功实现了金纳米粒子的功能化。当溶液中铜离子浓度增加时,由于邻苯二酚与铜离子的的络合,功能化的金纳米粒子将形成团聚,引起溶液吸收光谱上的变化,基于其变化,构建了一种快捷、灵敏检测水体中铜离子的新方法。第三章基于邻苯氢醌终端自组装膜电化学：乙酰胆碱酯酶在不同抑制剂中的酶动力学研究邻苯二酚修饰的金电极,经电化学氧化,端基醌与巯基化合物可发生迈克尔加成。由于巯基乙酰胆碱在乙酰胆碱酯酶作用下生成巯基胆碱,我们利用巯基胆碱与电极表面的端基醌之间发生的迈克尔加成反应,对乙酰胆碱酯酶的动力学行为进行了研究,并进一步考察了克百威、塔克林和甲基对硫磷三种乙酰胆碱酯酶抑制剂对酶抑制动力学进行了研究。第四章基于电化学引发的自组装膜4-巯基嘧啶迈克尔加成反应：利用Ni2+与氨基酸的络合作用进行组氨酸的定量分析基于镍离子与组氨酸专一性的识别作用,设计了一个可用于组氨酸定量分析的电化学传感器。首先通过自组装技术将4-硫脲嘧啶固载在金电极表面,而后通过电化学引发的迈克尔加成反应,将邻苯二酚固载到电极表面,通过镍离子与邻苯二酚的络合作用,成功实现了镍离子在电极表面的修饰。基于镍离子对组氨酸基团的专一性识别作用,构建了一种新型选择性识别含组氨酸基团蛋白质的电化学传感器,该传感器经EDTA作用后可以重复使用。