液-液界面作为一个新型电化学分析平台,能利用其研究电子、离子转移及偶联反应,也可以为生物界面模拟提供简单的途径,因此它常被用在各种生物、医药、化学等体系中。它是电分析化学的重要研究分支,以界面上的电荷转移为基础,对液-液界面体系上的电流及电压等信号进行分析。与传统液-液界面相比,微液-液界面以低电压降、高传质速率、高检测灵敏度、高稳定性、装置简单等优势,逐渐获得广泛关注。同时,液-液界面上整齐的电荷排布规律使其成为理想的成核和单纳米粒子检测场所。然而目前微液-液界面上单纳米粒子碰撞的相关研究较少,只涉及到简单的界面电催化反应碰撞研究。本论文基于微纳米管支撑的液-液界面,系统地探究了四(4-氯苯基)硼酸盐作为有机相电解质时出现的成核现象,并初步探索了以傅里叶变换大振幅正弦伏安法为主要方法在液-液界面上对不同种类的单颗粒的检测,为以液-液界面为基础的高灵敏选择性电化学分析方法的建立打下基础。本论文主要做了以下工作:(1)对四(4-氯苯基)硼酸盐在液-液界面上的成核碰撞现象进行了研究。四(4-氯苯基)硼酸盐是液-液界面中常见的有机相电解质,其在电势窗外的高电位下会出现成核现象,界面直径缩小至约1.4μm时,在循环伏安以及恒电位I-t曲线中均会出现成核碰撞导致的尖峰状响应信号。其原因是HCl、KCl、Li Cl等水相电解质受电场作用在界面上发生离子转移,对应产生三(4-氯苯基)硼、四(4-氯苯基)硼酸钾、四(4-氯苯基)硼酸锂等难溶微核,该微核碰撞到界面上产生尖峰状响应信号。通过进一步的研究表明,成核碰撞现象会随更小的界面直径、更高的水相电解质浓度和电位等条件加剧。该工作指出了常见微液-液界面体系的潜在成核问题,为微纳米液-液界面的电分析研究,特别是对单颗粒电化学的检测研究提供启示。(2)将傅里叶变换大振幅正弦伏安法应用于微纳米尺度的液-液界面平台,对不同种类及粒径的单纳米粒子进行鉴别和区分。该工作通过短时傅里叶变换等数据处理方法,先对铂纳米粒子电流响应信号进行时域扣背景,分离出碰撞过程的单周期正弦伏安曲线;再对响应电流进行频域扣背景,分离出稳定可重现的一次谐波相角,这些特征信息与铂纳米粒子的性质相关。对不同粒径的铂纳米粒子而言,电流响应信号的一次谐波相角与粒径大小没有明显单调关系,但随粒子zeta电位的差异有约±25°范围内的变化;对金、铂等不同种类的纳米粒子,其介电常数不同导致碰撞信号的一次谐波相角分布在不同区域,这为他们的同时检测提供了前提条件。最后基于不同纳米粒子的相角差异,成功对等粒径的铂纳米粒子和金纳米粒子进行了高选择性识别。该工作利用大振幅施加电位解决了电势窗内信噪比低的问题,以更低技术成本实现单纳米粒子的识别和区分。