本文首先概述了生物膜的结构模型,物质通过生物膜的跨膜方式,以及仿生膜模型及其应用；其次以重金属铬离子和类脂双层膜作为研究对象,分别对重金属铬与固体支撑的类脂膜和囊泡作用进行了研究,以重金属铬与生物膜作用作为论文的研究重点,分别研究了重金属铬离子与仿生膜作用位点,以及不同价态铬离子与仿生膜作用的机理,以及在外源物质螯合剂DTPA存在下仿生膜(铂电极支撑类脂双层膜)的自我修复效果。主要研究内容如下：　　 ⑴用三价铬作用铂电极支撑的类脂双层膜,采用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS),以及扫描电化学显微镜(SECM)等,研究了三价铬离子对铂电极支撑的类脂双层膜作用的跨膜过程。通过使用高浓度的氧化还原探针和扫描电化学显微镜测量获得了探针电极对类脂双层膜的逼近曲线。从逼近曲线中计算得到了氧化还原探针透过类脂双层膜在电极表面电极反应的表观电子转移速率常数。结果表明三价铬通过静电力吸附在类脂双层膜表面,并与类脂双层膜相互作用后,类脂双层膜表面结构发生改变,并且可以诱导形成离子通道。表观电子转移速率常数计算结果表明表观电子转移速率常数随着铬离子的浓度增加而增加。当铬离子浓度为156 mg·L-1和780.mg·L-1时,电子转移速率常数分别为7.64×10-3cm·s-1和1.02×10-2cm·s-1。　　 ⑵采用六价铬与仿生膜模型(铂电极支撑类脂双层膜和囊泡)作为研究对象,通过使用红外光谱(IR)、循环伏安法(CV),以及其他电化学方法对六价铬与仿生膜作用的位置和作用效果进行了研究,并且通过仿生膜吸附六价铬的动力学和热力学方法的研究,揭示了六价铬与仿生膜吸附全过程。在不同的pH值、不同温度,以及不同吸附时间下,检测了六价铬与仿生膜吸附效果。研究结果表明六价铬与仿生膜之间的吸附过程符合langmuir吸附模型,是个混合吸附过程。　　 ⑶利用卵磷脂／胆固醇在铂电极上自组装形成的类脂双层膜(Pt-BLM)作为生物膜模型,通过使用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)、扫描电化学显微镜(SECM)和红外光谱法(IR)对螯合剂二乙烯三胺五乙酸(DTPA)修复固体支撑的类脂仿生膜(Pt-BLM)进行了追踪监测与分析,实验结果表明在螯合DTPA存在的情况下,被三价铬诱导形成离子通道之后的Pt-BLM在一定程度上可以发生自修复作用,离子通道会随着螯合剂DTPA浓度的增加而逐渐关闭,并且Pt-BLM的表面上再次形成结构致密的膜结构。与此同时,我们提出了一种发生自修复时可能的机理模型,用来解释了实验现象。