镀铋膜修饰玻碳电极方波伏安法测定豆芽中痕量铬

碳糊修饰电极的应用研究进展

课程论文

碳糊修饰电极的应用研究进展 姓名：王添璞学院：材料科学与工程学院 班级：2007级应用化学学号：0714431027 摘要：本文主要是对使用碳糊修饰电极对Pb2+、I-、痕量银、痕量铜、痕量钪及水中镉离子的电化学测定方法的研究进展做一简单综述。 关键词：碳糊修饰电极痕量测定 1.引言 电化学分析具有快速、简便、灵敏的特点，其中固体电极特别是碳糊电极的优点尤其突出，主要表现在:无毒，残余电流小，制作简单，表面易更新，电位使用范围宽，价格便宜。因而碳糊电极广泛应用于测定无机离子、有机物。 2.碳糊电极简介 碳糊电极，即利用导电性的石墨粉与憎水性的粘合剂混制成糊状物，然后将其涂在电极棒上或填充入电极管中而制成的一类电极。由于CPE具有制作方便、无毒、应用范围广、使用寿命长、重现性好等特点，因而自从Adams于二十世纪五十年代制备出第一根碳糊电极起，特别是七十年代“化学修饰”概念的出现，以及八十年代“直接混合”技术的引入以来，碳糊电极倍受广大电分析化学工作者的青睐。碳糊电极(CPE)的性能取决于其所用的材料(碳粉和粘合刑)、制备方法、电极表面状态以及使用时间等。碳粉为多晶粉末，由于其吸附性能很大程度上取决于它的表面结构，因此它的不同来源及颗粒度的粗细对CPE 的性能影响较大，一般来说，碳粉的平均直径应在0.01-0.02mm之间，粉末越细的碳粉越易混匀，因而也就越易制得重现性好、残余电流小的碳糊电极。粘合剂的作用是使碳粉粘合成糊状，有时还起着选择性萃取以提高分析选择性的作用。与其它种类的电极相比，CPE 具有许多优点，突出表现在:残余电流小，制作简单，表面易更新，电位使用范围宽特别是正电位可适用+1.7V(vs.SCE)，价格便宜，因而碳糊电极广泛应用于测定无机离子、有机物，还可以应用于电化学反应机理研究、化学物相分析等。【1】 3.碳糊修饰电极简介 在碳糊中加入一定量的修饰剂便制得了均匀的化学修饰碳糊电极（CMCPE）。一般的固体修饰电极，在电极表面接着或涂敷了具有选择化学基团的一层薄膜，虽然达到了对电极表面进行人工修饰的目的，但制备手续繁琐，又不易控制电极表面的修饰，存在性能不够稳定的问题。在电分析化学中，一般所用的电极都只有电子授受的单一作用，溶液中大多数离子在电极上电子转移的速度较慢，如何使电极性能成为预定地、有选择地进行反应，并提供更快的电子转移速度已成为电极的一个重要方向，于是提出了化学修饰电极。CMCPE 是化学修饰电极的一种，它继承了CPE的全部优点，同时，由于特效性修饰剂的引入，使其灵敏度、选择性进一步提高，而且还具有了修饰电极的特征，如易于制成各种功能的电

食品中重金属检测的方法研究与仪器研制

食品中重金属检测的方法研究与仪器研制 【摘要】：食品安全问题一直是人类关注的焦点。随着工农业生产的迅速发展，食品污染问题越来越严重，其中重金属是最主要的污染物质之一。重金属可以在土壤中积累和作物体内残留，通过食物链而进入人体内蓄积，构成对人体的潜在危害。人体内重金属含量过量时，会导致各种疾病的发生。食品重金属污染问题已引起全世界的高度重视和深入研究，对不同种类食品和水体中的重金属污染进行监测和分析研究，对于评价食品质量、保护人类健康和维持社会经济可持续发展具有重要的现实意义。该课题得到了上海市世博会重点项目专项基金的资助。纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于1～100nm纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。纳米复合材料是近年来发展较为迅速的一种新兴纳米材料，它是由两种或两种以上的吉布斯固相至少在一维以纳米级大小复合而成的纳米材料。在纳米复合材料中，纳米尺度的分散相不仅大大增加了两相界面面积，而且由于其纳米尺度效应将大大增强界面相互作用。它与单一纳米材料和纳米相材料不同，不仅具有纳米尺度物质单元的基本特性：量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应、量子隧道效应、介电限域效应等，又存在纳米结构组合所引起的新效应：量子耦合效应和协同增强效应等，使得纳米复合材料的综合性能优于原组成材料而能够满足各种不同的实际应用要求，被誉为是21世纪最有前途的材料之一。随着纳米技术的发展，纳米复合材料作为一种新型的电极材料在电化学检测和分析

方面受到人们的日益关注。微波辐射作为一种快速、简单和高效的加热技术，已经广泛地被运用于化学反应和多种纳米材料的合成。与传统的加热方法比较，微波加热具有快速和均匀的优点，从而可以大大加快反应速度，得到更小和更均匀的纳米粒子。微波—电化学是将微波技术与电化学原理相结合形成的一种新型科学技术，将微波技术引入电化学检测还是一个较新的领域，尤其是微波一电化学联用技术应用于重金属的检测是一种全新的理念和思路。虽然微波技术在电化学检测领域已经得到初步的应用，但这一领域的研究目前还处于起步阶段。特别是微波条件下快速合成纳米材料，并将合成的纳米材料应用于微波—电化学检测重金属离子的研究还未见报道。本论文通过电化学方法、微波辐射合成方法制备纳米复合材料，并将其作为电极材料应用于食品中痕量重金属，如Pb、Cd、Hg、As、Cr的电化学检测与分析。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、能量散射X-射线光谱对合成的纳米复合材料形貌和组成进行表征，运用阳极溶出伏安法、线性扫描伏安法、安培检测法、微波—电化学协同体系对痕量重金属进行检测与分析，并在此基础上研制与开发重金属快速分析仪。本论文共分为九章：第一章绪论本章内容主要包括重金属污染及危害、重金属检测技术的研究与发展、纳米复合材料及其应用于重金属检测的研究与进展、重金属快速分析仪研究现状四部分。文中简要介绍了食品中重金属污染现状、光谱方法应用于重金属检测的研究，着重综述了电分析方法应用于重金属的检测和发展；对纳米复合材料的分类、性能和制备进行了概述，着重阐述了微波合成纳米

血红蛋白在纳米金修饰电极上的电化学研究(1)

第20卷第7期2008年7月化学研究与应用 Che m ical Research and App licati on Vol .20,No .7 July,2008 　 收稿日期:2007208209;修回日期:2008203209 基金项目:国家自然科学基金项目(20375008,20475001)资助;广东省科技攻关项目(2004B33301024,2005B10301041,2006B12401011)资 助;广东省自然科学基金项目(06108856)资助 联系人简介:程发良(19672),男,教授,主要从事生物电化学研究。Email:chengfl@dgut .edu .cn 文章编号:100421656(2008)0720872204 血红蛋白在纳米金修饰电极上的电化学研究 张　敏1 ,程发良 13 ,蔡志泉2,姚海军 1 (1.东莞理工学院生物传感器研究中心,广东　东莞　523106) (2.东莞理工学院城市学院,广东　东莞　523106) 关键词:纳米金;牛血红蛋白;化学修饰电极 中图分类号:O65711 文献标识码:A 氧化还原蛋白在电极上的直接电化学研究不但能获得有关蛋白质和酶的热力学和动力学性质等重要信息,为开发新型生物传感器和生物反应器提供理论指导,而且对了解它们在生命体内的电子转移机理和生理作用机制具有重要意义。 血红蛋白(Hb )是以血红素为辅基的蛋白质,在生物体中的主要功能是运输O 2。由于它的三维结构已经确定,所以常常用作研究蛋白质的结构 与功能关系的模型物[1,2] 。HB 分子庞大,电活性中心血红素被四条肽链包围而不易暴露,且在常规电极上强烈吸附和变性,使得它在一般固体电 极上的电子传递困难,需要借助媒介体[3] 、促进剂[4]或特殊电极材料[5] 促进电化学反应。 金属纳米粒子由于具有与其颗粒大小相关的 特殊性质[6] ,如表面效应、体积效应、量子尺寸效应等,从而产生不同于相应块体材料的电学、光学、磁学和催化性能,逐渐为电分析化学领域广泛 关注[7] 。文献曾报道了纳米金用于测定儿茶酚[8]、去甲肾上腺素[9]、葡萄糖[10211]等物质。本文利用电化学沉积法制备了纳米金修饰电极,利用该修饰电极测定了血红蛋白,实验结果表明:纳米 金具有良好的生物共容性[12] ,且纳米金较大的比表面积增强了血红蛋白在电极表面的吸附,显著提高了血红蛋白的电化学响应,实现了血红蛋白的直接电化学。 1　实验部分 111　试剂和仪器 牛血红白蛋白(国产,储备液在4℃条件下保存);氯金酸(HAuCl 4?3H 2O );实验用缓冲溶液为012mol/L Na Ac -HAc,pH 值采用混合不同比例的Na Ac 和HAc 溶液调整;实验所需的其余试剂均为分析纯;实验用水为二次蒸馏水;所有实验均在室温下进行。 P ARST AT2273电化学综合测试系统;电化学实验采用三电极体系:工作电极为裸玻碳电极(GCE )或者纳米金修饰电极(NG/GCE ),参比电极为饱和甘汞电极,对电极为铂电极;赛多利斯电子天平BS124S (北京赛多利斯仪器有限公司);超声波清洗器(昆山市超声波仪器厂);电子pH 计H I 98101(北京哈纳科仪科技有限公司)。112　修饰电极的制备金溶胶的制备参照文献[13] 。将玻碳电极先用金相砂纸抛光,然后依次用110、013μm 的A l 2O 3在麂皮上抛光至镜面,再移入超声水浴中清洗,最后依次用1∶1乙醇、1∶1HNO 3和蒸馏水超声清洗。把经过预处理的玻碳电极,用氮气吹干,置于金溶胶中于+115V 下电沉积2h 即可,标记为NG/GCE ,置于NaHc -HAc 缓冲溶液中备用。113　实验方法 电化学实验均在50mL 电解池中进行,用上述三电极系统,测定电化学曲线。测试前需向溶液中通氮气20m in 以上,以除去溶液中的溶解氧。所有实验均在室温下进行(约25℃)。

线性扫描伏安法测定废水中的镉

线性扫描伏安法测定废水中的镉 蔡孟珂(13322006) 蔡景恒蔡镓鹂 中山大学化学与化学工程学院，化学类 A 班 摘要：本实验采用线性扫描伏安法，通过测定一系列浓度Cd2+浓度并与测定待测溶液进行比对，计算出待测溶液中Cd2+含量为90.57mg/L。实验采用常规峰电流和半微分峰电流两种处理方法进行计算，提高了实验精度。电流峰高与浓度成正比，据此进行定量分析。同时通过半微分（semi-derivative）处理，可将伏安波动半峰形转化成峰形，改善了峰形和峰分辨率。该方法方便快捷，且成本不高，适用于快速简便地测定废水中的镉含量。 关键词：线性扫描伏安法镉离子废水 1 引言： 镉是一种具有银白色光泽、软性、延展性好、耐腐蚀的稀有金属，加热即会挥发，其蒸汽可与空气中的氧结合形成氧化镉。镉类化合物具有较大脂溶性、生物富集性和毒性，并能在动物、植物和水生生物体内蓄积。随着近年来水环境中镉污染事故的不断出现，人们对环境中镉污染的恐惧也在不断增加。[1] 铬的污染主要由工业引起。铬的开采、冶炼、铬盐的制造、电镀、金属加工、制革、油漆、颜料、印染工业，都会有铬化合物排出。如制革工业通常处理一吨原皮，要排放含铬410mg/l 的废水50－60吨；若每天处理原皮十吨，则年排铬72－86吨。[2] 水和废水中镉的测定,有比色法、原子吸收分光光度法及阳极溶出伏安法等。也有报道用离子选择电极法测定显像管废水和用极谱法测定水中的微量镉。[3] linear sweep voltammetry；LSV 是一种伏安法技术。将线性电位扫描(电位与时间为线性关系)施加于电解池的工作电极和辅助电极之间。工作电极是可极化的微电极，如滴汞电极、静汞电极或其他固体电极；而辅助电极和参比电极则具有相对大的表面积，是不可极化的。常用的电位扫描速率介于0．001～0．1V／s。可单次扫描或多次扫描。根据电流-电位曲线测得的峰电流与被测物的浓度呈线性关系，可作定量分析，更适合于有吸附性物质的测定。

石墨烯修饰电极的电化学性能

https://www.360docs.net/doc/5f11386746.html,锦生炭素 石墨烯修饰电极的电化学性能 石墨烯(Graphene)是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料,是构建零维富勒烯、一维碳纳米管、三维石墨等其他碳质材料的基本单元,具有许多优异而独特的物理、化学和机械性能,在微纳电子器件、光电子器件、新型复合材料以及传感材料等方面有着广泛的应用前景,基于石墨烯的相关研究也成为目前电化学领域的热点研究领域之一。 本论文围绕石墨烯的不同修饰电极条件,结合电化学基础研究,开展了石墨烯及其相关的电化学性能研究。具体内容归纳如下: (1)将石墨烯与具有良好导电性能的聚苯胺(PANI)复合,研究了石墨烯/聚苯胺复合物修饰电极的电化学性能。利用石墨烯与聚苯胺之间电子给体与电子受体的相互作用,实现了聚苯胺在中性甚至强碱性溶液中的电化学活性,并利用红外光谱、拉曼光谱和紫外光谱进行了可能的机理探讨。石墨烯/聚苯胺复合物材料在中性溶液里的电化学活性,在生物传感领域具有可能的应用空间;同时,在不同pH 溶液里的电化学活性也为石墨烯/聚苯胺复合物材料在pH传感中提供了可能的应用空间。 (2)将石墨烯与具有电绝缘性能的凡士林混合,研究了石墨烯/凡士林膜电极的电化学性能。循环伏安测试表明:采用10.0 mg/mL、5.0 mg/mL和1.0 mg/mL的石墨烯/凡士林修饰电极可以依次得到常规尺寸电极、亚微尺寸电极和微尺寸的纳米电极阵列,并且通过简单混合所制备的石墨烯/凡士林膜电极具有良好的电化学活性和稳定性。作为新型碳材料的膜电极,石墨烯/凡士林膜电极在基础电化学研究和应用中具有一定的潜在价值。 (3)将石墨烯组装在具有完全电绝缘性能的硫醇自组装膜电极上,研究了石墨烯/硫醇自组装膜电极的电化学性能。交流阻抗数据表明,随着组装时间的增加,石墨烯/硫醇自组装膜电极的电化学阻抗逐渐降低,表明石墨烯在硫醇自组装膜上是一个可控的组装过程。循环伏安测试还表明,石墨烯的组装时间是120 min和5 min时,可以分别得到常规尺寸和微尺寸纳米电极阵列的石墨烯/硫醇自组装膜电极,而且对抗坏血酸、多巴胺、尿酸具有较好的电催化活性。同时,为了探讨可能的实验机理,我们讨论了电子传递的可能原因以及影响自组装膜电极双电层结构的两个因素。结果表明随着硫醇中碳链长度的增加,电子传递速率逐渐降低,氧化还原峰电位的差值逐渐增大;不同碳材料的电子转移速率呈现为:石墨烯>多孔碳>石墨。这种采用简单而有效的方法制备的石墨烯/硫醇自组装膜电极,在电化学理论研究和实际应用中具有较好的前景。 超级电容器是一种绿色、新型的储能元件,由于其高效、无污染的优良特性,符合“低碳”经济的发展要求,受到了人们的高度重视。超级电容器的核心是电极材料。 新兴的石墨烯二维单层原子碳材料因具有大的比表面积、优异的导电性、高的机械强度,被认为是理想的超级电容器电极材料。化学方法制备的氧化石墨烯具有良好的成膜性,可用于制备“石墨烯纸”并进而应用于无支撑电极。 此外,氧化石墨烯上丰富的含氧官能团可用于锚定金属纳米粒子,形成石墨烯复合材料。本论文围绕石墨烯薄膜制备、修饰和电化学电容性质开展研究工作,发展了石墨烯/碳纳米管复合薄膜的溶液铸造制备方法,提出了水热还原制备石墨烯基复合薄膜的途径,并研究了所制备材料的电容性能,取得了

碳糊电极和化学修饰碳糊电极的制备及应用综述

碳糊电极和化学修饰碳糊电极的制备及应用综述摘要：碳糊电极和化学修饰碳糊电极在电化学研究中起着非常重要的作用.从电极材料选用和修饰剂选择方面综述了碳糊电极和化学修饰碳糊电极制备的几种方法，概括了近年来化学修饰电极的应用.关键词：碳糊电极；修饰剂；制备；应用；CPE；CMCPE 所谓碳糊电极（carbon paste electrode，简称CPE）是利用导电性的石墨粉（颗粒度0.02 mm~0.01mm）与憎水性的粘合剂（如石蜡、硅油等）混合制成糊状物，再将其涂在电极棒表面或填充入电极管中而制成的一类电极.由于碳糊电极无毒、电位窗口（依实验条件电位范围为-1.4~+1.3V，最高至+1.7 V）制作简单、成本低廉、表面容易更新，备受电化学分析工作者的青睐.然而，单纯的CPE 作用有限，后来通过电极修饰的方法使其具有一定功能，即化学修饰碳糊电极（CMCPE）.CMCPE 是在CPE 基础上发展起来的，由碳糊表面接着化学修饰剂构成，通过对电极表面的分子剪裁，可按意图给电极修饰预定的功能.CMCPE的出现提高了CPE 的选择性和灵敏度，使分离、富集和选择性测定三者合而为一. 迄今为止，CPE 及CMCPE 已在无机物分析、有机物分析及药物分析、电化学和生物传感器等研究中得到广泛应用. 1. 碳糊电极（CPE）的制备方法 将石墨粉和粘合剂按适当比例充分混匀至糊状，将该糊状物压入适当直径的绝缘槽内（如玻璃管等），另一端与导线相连，紧密

填实，抛光即可.从CPE 的制备方法可知，其原料除石墨粉外，还有粘合剂，这里粘合剂的作用仅使电极成型而不参与导电.石墨粉与粘合剂混合的比例是CPE 制备的关键因素之一.通常因粘合剂种类不同，混合比例也不同.制备CPE 的粘合剂主要有两大类. 1.1 非导体粘合剂 （1）有机液体粘合剂，如石蜡、硅油、矿物油、环氧树脂等.在这类电极上，电化学反应在电极与试液界面上进行. （2）固体粘合剂，如固体石蜡、PVC（Polyvinyl chlorid）等.固体石蜡作粘合剂的CPE 比普通CPE 具有更多的优越性，如电极表面光洁稳定、重现性好、背景噪音低、灵敏度高、选择性好等，并且能够在流动体系中应用. 1.2 电解质溶液粘合剂 NaOH 即是一种电解质溶液粘合剂，使用这类粘合剂制备的CPE，电化学反应可在电极本体内进行，从而扩大了CPE 的应用范围，电极表面易于更新，正电位残余电流低.但由于该电极坚固性较差，在负电位区背景电流大，导致以该种粘合剂制备的CPE 在电化学研究中鲜于使用. 2. 化学修饰碳糊电极（CMCPE）的制备方法 CMCPE 与普通CPE 不同的是决定电极性能的关键因素是修饰剂. 修饰剂的种类和用量直接关系到电极的灵敏度和选择性. 修

仪器分析实验讲义

1. 阳极溶出伏安法测定水中微量镉 1.1 实验目的 1. 了解阳极溶出伏安法的基本原理。 2. 掌握汞膜电极的制备方法。 3. 学习阳极溶出伏安法测定镉的实验技术。 1.2 基本原理 溶出伏安法是一种灵敏度高的电化学分析方法，一般可达10-8~10-9 mol/L，有时可达10-12mol/L，因此在痕量成分分析中相当重要。 溶出伏安法的操作分两步。第一步是预电解过程，第二步是溶出过程。预电解是在恒电位和溶液搅拌的条件下进行，其目的是富集痕量组分。富集后，让溶液静止30s 或1min，再用各种极谱分析方法(如单扫描极谱法) 溶出。 阳极溶出伏安法，通常用小体积悬汞电极或汞膜电极作为工作电极，使能生成汞齐的被测金属离子电解还原，富集在电极汞中，然后将电压从负电位扫描到较正的电位，使汞齐中的金属重新氧化溶出，产生比富集时的还原电流大得多的氧化峰电流。 本实验采用镀一薄层汞的玻碳电极作汞膜电极，由于电极面积大而体积小，有利于富集。先在-1.0 V (vs.SCE) 电解富集镉，然后使电极电位由-1.0 V 线性地扫描至-0.2 V，当电位达到镉的氧化电位时，镉氧化溶出，产生氧化电流，电流迅速增加。当电位继续正移时，由于富集在电极上的镉已大部分溶出，汞齐浓度迅速降低，电流减小，因此得到尖峰形的溶出曲线。 此峰电流与溶液中金属离子的浓度、电解富集时间、富集时的搅拌速度、电极的面积和扫描速度等因素有关。当其它条件一定时，峰电流i p只与溶液中金属离子的浓度c 成正比： i p=Kc 用标准曲线法或标准加入法均可进行定量测定。标准加入法的计算公式为： 式中c x、Vx、h 分别为试液中被测组分的浓度、试液的体积和溶出峰的峰高；c s、Vs 为加入标准溶液的浓度和体积；H 为试液中加入标准溶液后溶出峰

线性扫描伏安法测定废水中的镉离子含量

线性扫描伏安法测定废水中的镉 摘要：本实验利用线性扫描伏安法扫描废水中镉离子浓度，使用铋膜碳电极为工作电极，Ag/AgCl 电极为参比电极，Pt为辅助电极的三电极系统，在CHI660A电化学工作站采用常规峰电流对镉离子浓度作回归方程，结果测得：对常规峰进行处理后得方程y = 356.44x + 0.0348，相关系数R2达0.9997，测得含量为50.40 mg.L-1。此法精度高、迅速、灵敏，结果令人满意。 关键词：线性扫描伏安法镉离子常规峰电流半微分峰电流 1.引言 镉（Cadmium）是一种重金属，与氧、氯、硫等化学元素形成无机化合物分布于自然界中。人体健康的危害主要来源于工农业生产所造成的环境污染。镉在工业中有广泛应用，如电池、电镀合金、油漆和塑料等的生产和使用。镉对肾、肺、肝、睾丸、脑、骨骼及血液系统均可产生毒性，且环境中的镉不能生物降解，所以现今镉的污染已经处于较为严重的状况[1]。 目前国家对于镉离子分析的标准测定方法有：无火焰原子吸收分光光度法、火焰原子吸收分光光度法、双硫脉分光光度法[2]。 伏安法和极谱法是一种特殊的电解方法。以小面积、易极化的电极为工作电极，以大面积、不易极化的电极为参比电极组成电解池，电解被分析物质的稀溶液，由所测得的电流－电压特性曲线来进行定性和定量分析的方法。使用滴汞电极或其他表面能够周期性更新的液体电极者称极谱法,使用表面静止的液体或固体电极者称伏安法。伏安法由极谱法发展而来，后者是伏安法的特例。极谱法的使用涉及到汞，毒性问题较为严重；且若采用极谱法，则需要消除氧波（加入Na2SO3、抗坏血酸、通惰性气体或N2保护）和极谱极大（加入一些表面活性物质如明胶、PVA、Triton X-100等）的干扰，过程较为繁琐。由于线性扫描伏安法扫描的速度比较快，氧波和前波的干扰很小，可不除氧，前放电物质存在也不干扰测定[3]。 伏安法作为一种非分析方法，主要用于研究各种介质中的氧化还原过程、表面吸附过程以及化学修饰电极表面电子转移机制。伏安法选择性和灵敏度较高，而且随着低成本的电子放大装置出现，伏安法开始大量用于医药、生物和环境分析中[4]。相对于其他测定痕量镉的方法包括 ICP-AES[5]，火焰原子光谱法[2]等，这些方法同样需要绘制回归方程，相对误差较大（在1%-5%左右），相关系数R一般比较低。而采用线性伏安法仪器造价低廉、灵敏度高、有一定精确度、测试速度快、维护成本较低、携带方便。 综上所述，本实验中将采用线性扫描伏安法对废水样品中镉离子浓度进行测量。 2.实验部分

电沉积纳米金的读书笔记

[1]吉玉兰, 王广凤, 方宾. 纳米金/单壁碳管修饰玻碳电极对黄芩苷的电催化作用及快速检 测[J].2010, 6(6): 11-12. NG/GCE电极的制备 将l mg酸化的SWNT分散在5 mL DMF中，超声振荡至溶液均一。玻碳电极先在0.05 μm A2O3上抛光，然后分别在无水乙醇和二次蒸馏水中各超声清洗l min，晾干后，用微量进样器取10.0μL上述SWNT分散液滴加在玻碳电极表面，晾干，即得SWNT/GCE。将SWNT/GCE用二次水冲净置于0.1 mg/mL HAuCl4中，以扫速50 mV/s，于1.2～-0.6 V范围连续扫描5圈，取出用水反复冲净，晾干得NG／SWNT／GCE。 [2]张英，袁若，柴雅琴等. 纳米金修饰玻碳电极测定对苯二酚[J]. 西南师范大学学报, 2002, 6(31):87-90. NG/GCE电极的制备 将玻碳电极分别用0.1 μm和0.03 μm A12O3。粉末抛光成镜面，二次水冲洗，依次用(1+1) HNO3，无水乙醇和二次水超声清洗5 min，取出后用二次水冲净置于1 mg/mL HAuCl4中，以饱和甘汞电极(SCE)为参比，铂丝为对电极，于-0.2 V下保持60 s，取出后用二次水反复冲洗，得NG／GCE修饰电极，悬在pH为7.0的PBS上方保存备用。 NG/GCE修饰电极的性能 图1(a)是裸GCE和NG/GCE修饰电极在 5.0 mmol/L Fe(CN)63-/4- + 0.1 mol/L PBS(pH=7.0)中的循环伏安图．从图中可以看出，Fe(CN)63-/4-在NG/GCE修饰电极上峰电流明显增加，并且氧化还原峰电位差值减小，这主要是因为：NG使GCE电极的表面粗糙度和有效面积增加以及带正电荷的NG叫同带负电荷Fe(CN)63-/4-有较强的静电作用，使氧化还原发应更容易发生．图l(b)是裸GCE和NG/GCE修饰电极在5.0 mmol/L Fe(CN)63-/4-+0.1 mol/L PBS(pH=7.0)中的交流阻抗图，由图可知，NG/GCE电极膜的阻抗比裸GCE小很多，这说明NG能很好地增强电子的传输． [3]朱强，袁若，柴雅琴等.以纳米金为介质的无标记电流型甲胎蛋白免疫传感器的研 究[J]. 西南师范大学学报, 2002, 2(32):82-90.

碳糊电极的制备、处理及表征

实验二碳糊电极的制备、处理与表征（CV 法） 一、实验目的 1. 学习和掌握碳糊电极的制作方法； 2. 了解碳糊电极的性质。 二、实验原理 CHI 660电化学工作站（上海辰华公司）。实验采用三电极系统，以碳糊电极（φ= 2.4 mm）作为工作电极，对电极为铂丝电极，参比电极为银/氯化银电极（Ag/AgCl Sat. KCl）。 碳粉，石墨粉，糊碳(Electrodag 423SS, Acheson Colloids, Plymouth, UK ) ，银糊(silver ink，Electrodag 427，SS Acheson Colloids, Plymouth, UK) 氯化银糊(sliver chloride ink ，DB 2275, Acheson Colloids, Plymouth, UK)，液体石蜡油。二硫化钼，玻璃研钵，环氧树脂版（0.5 mm），自制不绣钢电极摸版，玻璃管（φ= 2.4 mm），铜导线。所用试剂均为分析纯，所有溶液均为二次去离子超纯水（Milli-Q公司超纯水(18. 0 MΩ)。0.10 mol·L-1K4 [Fe(CN)6]；0 10 mol·L-1 KCl。 三、实验步骤 1. 碳糊电极的制备与性能评价 将100 μL 液体石蜡油加入到盛有800 mg碳粉或石墨粉的玻璃研钵中，充分研磨得到颗粒细小、均匀的碳糊，再将其装填到玻璃管（φ= 2.4 mm）中，插入铜导线，即制成碳糊电极。

将100 μL 液体石蜡油加入到盛有800 mg碳粉或石墨粉及一定量二硫化钼混合的（这个条件要选择）玻璃研钵中，充分研磨得到颗粒细小、均匀的碳糊，再将其装填到玻璃管（φ= 2.4 mm）中，插入铜导线，即制成碳糊电极。 将所制碳糊电极在滤纸上磨檫处理，使其表面至平整。每次实验前碳糊电极均在0.10 mol/L 磷酸盐缓冲溶液（pH=7.4）中以100 mV/s扫速在0 ~ 1.2 V之间循环扫描，直至得到稳定的循环伏安曲线为止。 1. 考察不同量的二硫化钼对碳糊电极电化学行为性能的影响， 在0.04 mol·L-1 K4[Fe(CN)6] （含支持电解质KCl浓度为0.1 mol·L-1）溶液中，插入处理好的碳糊电极，以此更新处理的碳糊电极为指示电极，铂丝电极为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极，进行循环伏安仪测定。以5 mV/s、25 mV/s、50 mV/s、80 mV/s、100 mV/s、150 mV/s、200 mV/s的扫描速度，在-0.2至+0.6 V电位范围内扫描，分别记录循环伏安图，考察峰电流与扫速的关系。计算电极面积。 更新电极表面5次，测量某已确定（如50 mV/s）扫速下5次电极所得电流的相对标准偏差。说明电极制作的重复性。 2. 考察不同量的二硫化钼对碳糊电极上钌联吡啶电化学发光行为的影响 发光试验同第二次试验的过程，电极换为不同的碳糊电极。

玻碳电极

玻碳电极 玻璃碳简称玻碳，是将聚丙烯腈树脂或酚醛树脂等在惰性气氛中缓慢加热至高温(达1800℃)处理成外形似玻璃状的非晶形碳，适于作电极的电子导体材料，在乒乓球底板中也被广泛使用。玻璃碳电极的优点是导电性好，化学稳定性高，热胀系数小，质地坚硬，气密性好，电势适用范围宽(约从-1～1V），相对于饱和甘汞电极)，可制成圆柱、圆盘等电极形状，用它作基体还可制成汞膜玻碳电极和化学修饰电极等。在电化学实验或电分析化学中得到日益广泛的应用。玻碳电极比金电极好处理。金电极表面要处理的很干净还是要花不少功夫的。 文献中有不同的处理方法，如CV、恒电势法等， 同种方法也出现很多不同的酸度、电位、时间及扫速等。预处理的目的是为了在玻碳电极表面形成—COOH，—OH等活性基团，电极表面处于活化状态，而且易于电极的的修饰。不需要通氮除氧的，在PBS溶液中，只是要很宽的电位窗口下好像是0~1.5V进行氧化，氧化后，电极表面肉眼可以看到一层蓝色的膜。 固体电极表面的第一步处理是进行机械研磨、抛光至镜面程度，特别当电极表面上存在惰化层或很强的吸附层时，必须用机械或加热的方法处理。通常用于抛光电极的材料有金刚砂，CeO2 ，ZrO2 ，MgO和α-Al2O3粉，抛光时总是按抛光剂粒度较低的顺序依次进行研磨。实验时，将直径为3mm的玻碳电极先用金相砂纸(1#～7#)逐级抛光，再依次用1.0、0.3μm 的Al2O3浆在麂皮上抛光至镜面，每次抛光后先洗去表面污物，再移入超声水浴中清洗，每次2~3min，重复三次，最后依次用1:1乙醇、1:1HNO3和蒸馏水超声清洗 彻底洗涤后，电极要在0.5-1mol/L H2SO4溶液中用循环伏安法活化，扫描范围1.0～－1.0V，反复扫描直至达到稳定的循环伏安图为止。最后在0.20mol/LKNO3中记录1×10-3mol/L K3Fe(CN)6溶液的循环伏安曲线，以测试电极性能,扫描速度50 mV/s，扫描范围0.6 ~－0.1V。实验室条件下所得循环伏安图中的峰电位差在80mV以下，并尽可能接近64mV，电极方可使用,否则要重新处理电极，直到符合要求 玻碳电极活化后带羧基的方法：玻碳电极在10% HNO3 和2.5% K2Cr2O7溶液中活化，电位是1.5

芦丁在纳米金修饰玻碳电极上的电化学行为及其测定

芦丁在纳米金修饰玻碳电极上的电化学行为及其测定一、实验目的 1．初步掌握电化学工作站的使用方法，掌握循环伏安法和差分脉冲伏安法的基本原理和测量技术 2. 通过对体系的测量，了解如何根据峰电流、峰电势及峰电势差和扫描速度之间的函数关系来判断电极反应过程的可逆性，以及求算有关的热力学参数和动力学参数。 3. 学习固体电极表面的处理方法 二、实验原理 芦丁(Rutin）是一种多羟基黄酮类化合物，存在于多种植物的茎和叶中，是一些中草药的有效成分。在临床上它可用于治疗过敏性紫瘫及各种因毛细管脆性增加而引起的出血性疾病和冠状动脉高血压病等。 循环伏安法是用途最广泛的研究电活性物质的电化学分析方法，在电化学、无机化学、有机化学、生物化学等领域得到了广泛的应用。由于它能在很宽的电位范围内迅速观察研究对象的氧化还原行为，因此电化学研究中常常首先进行的是循环伏安行为研究，如电极过程的可逆性、电极反应机理、计算电极面积和扩散系数等电化学参数。

循环伏安是在工作电极上施加一个线性变化的扫描电压，以恒定的变化速度扫描，当达到某设定的终止电位时，再反向回归至某一设定的起始电位，记录工作电极上得到的电流与施加电压的关系曲线，对溶液中的电活性物质进行分析。 典型的循环伏安图如图所示： 选择施加在a 点的起始电位E i ，然后沿负的电位即正向扫描，当电位负到能够将Ox 还原时，在工作电极上发生还原反应：Ox + Ze = Red ，阴极电流迅速增加（b-d ），电流在d 点达到最高峰，此后由于电极附近溶液中的Ox 转变为Red 而耗尽，电流迅速衰减（d-e ）；在f 点电压沿正的方向扫描，当电位正到能够将Red 氧化时，在工作电极表面聚集的Red 将发生氧化反应：Red = Ox + Ze ，阳极电流迅速增加（i-j ），电流在j 点达到最高峰，此后由于电极附近溶液中的Red 转变为Ox 而耗尽，电流迅速衰减（j-k ）；当电压达到a 点的起始电位E i 时便完成了一个循环。 循环伏安图的几个重要参数为：阳极峰电流（i pa ）、阴极峰电流（i pc ）、阳i E 还原峰 E pc i pc E pa 氧化峰 a b g h i j I 0.8V I –0.2V k i pa f c d e

石墨烯修饰铂电极传感器测定水中微量重金属镉和铅

DOI :10.3724/SP.J.1096.2013.20547 石墨烯修饰铂电极传感器测定水中微量重金属镉和铅 唐逢杰1,2　张凤1,2　金庆辉*1　赵建龙1 1 (中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室,上海200050) 2 (中国科学院大学,北京100039) 摘　要　建立了石墨烯修饰铂电极(G/Pt )共沉积铋膜测定水中微量重金属镉和铅的方法三采用微机电系统(MEMS )工艺制作铂电极,并利用CVD 法在铂电极上原位生长石墨烯,制备了石墨烯修饰铂电极,与Ag/AgCl 参比电极二铂丝对电极构成三电极体系;采用差分脉冲阳极溶出伏安法对水中微量的镉和铅进行测定三在pH =4.5的醋酸?醋酸钠(HAc ?NaAc )底液中,Cd 2+和Pb 2+分别在-0.72和-0.48V 灵敏地产生溶出峰,线性范围分别为0.05~10mg/L 和0.03~5mg/L ,检出限均为10m g/L 三本方法操作简单二安全快速二重现性好,适合于废水二地表水二及生活用水中镉和铅的测定三 关键词　石墨烯修饰铂电极;差分脉冲阳极溶出伏安法;铋膜;重金属离子 　2012?05?25收稿;2012?09?11接受 本文系国家973计划(Nos.2012CB933303,2011CB707505),国家科技支撑计划(No.2012BAK08B05)以及上海市科委(Nos.11391901900,11530700800,11ZR1443900,10391901600)资助项目*E ?mail:jinqh@https://www.360docs.net/doc/5f11386746.html, 1　引　言 镉和铅具有极大的生物毒性,富集在人体内会造成极大的危害[1]三因此,研制出灵敏二快速二准确的 重金属检测传感器尤为重要三溶出伏安法广泛地应用于重金属离子的测定,早期的工作电极采用汞膜电极,但汞有毒性且易挥发,存在汞污染问题[2,3]三后来常用低毒的铋代替汞进行测定[4~7]三2004年,石墨烯被首次发现[8]三因为其具有许多优异而独特的性能而被广泛地应用于微纳电子器件二新型复合材料二传感器材料等领域[9,10]三采用石墨烯修饰电极测定重金属离子已有多篇报道,2009年,Li 等[11]用石墨烯纳米片溶液和Nafion 溶液混合制作石墨烯修饰玻碳电极,并预镀铋膜,测定了Cd 和Pb 三 Wang 等[12]用同样的修饰方法制得石墨烯修饰玻碳电极,并镀汞膜,采用溶出伏安法测定了Cu ,Pb 和Cd 三Brownson 等[13]用市售的石墨烯溶液制作石墨烯修饰丝网印刷碳电极,测定了Cd 三石墨烯修饰电极用于电化学分析有以下特点:吸附能力强二传质速率高二抗氧化腐蚀等[11,12]三 采用微机电系统(Micro ?electro ?mechanical systems ,MEMS )技术制作工作电极,具有成本低廉二一致性好二微型化二易集成等优点[5,14,15]三本研究采用MEMS 工艺制作出铂电极,然后利用CVD 法在铂电极上生长石墨烯得到G/Pt 电极,与Ag/AgCl 参比电极二铂丝对电极构成三电极体系三利用本传感器检测HAc ?NaAc 缓冲液中的Cd 2+和Pb 2+,考察了共沉积铋液浓度二电沉积电位二电沉积时间等对实验结果的影响,同时考察了传感器检测的线性范围二检出限二抗干扰性等三利用本传感器测定水样中的Cd 2+和Pb 2+,结果较好三 2　实验部分 2.1　仪器与试剂 Ag/AgCl 电极(上海辰华仪器公司);IM6ex 电化学工作站(德国Zahner 公司);TL1200管式炉(南京意帆仪器公司)三AZ4620光刻胶,AZ400K 显影液(日本Fuji Film 公司)三将C 4H 6CdO 4四2H 2O,C 4H 6PbO 4四3H 2O 和Bi (NO 3)3四5H 2O 分别加入到醋酸?醋酸钠缓冲溶液 (pH =4.5)中,配制成重金属离子浓度梯度和共沉积铋膜溶液三 2.2　石墨烯修饰铂电极的制备 采用氧化工艺,在硅片上制作厚度为微米级的SiO 2氧化层,利用Lift ?off 工艺制备图形化的铂电极; 第41卷2013年2月 分析化学(FENXI HUAXUE )　研究简报Chinese Journal of Analytical Chemistry 第2期278~282

同位镀汞膜—阳极溶出伏安法

同位镀汞膜—阳极溶出伏安法 饮用水中铜、铅、镉的同时测定 一、基本原理 通过预电解将被测物质电沉积(电析)在电极上，然后施加反向扫描电压使富集在电极上的物质重新“溶出”，即把富集在电极上生成汞齐或金属的物质进行电化学溶出，使之重新成为离子反溶回溶液中，根据溶出过程的极化曲线进行分析的方法，称为溶出伏安法。 所谓同位镀汞膜的方法，是在分析溶液中加入一定量的汞盐，在待测金属离子选择的电解富集电位下，汞与待测金属同时在基体电极(通常为玻碳或石墨电极)的表面上“电析”形成汞齐膜，然后在反向电压扫描时，被“电析”的金属从汞膜中“溶出”而产生溶出峰。 影响峰电流大小的主要因素有：预富集时间、溶液搅拌的速度、预富集电位、电极面积、汞膜厚度、电解富集后放置的时间和溶出的电位扫描速度等。因此实验中必须严格控制。二、试剂和仪器 铜标准溶液：准确称取高纯金属铜(99.99％)0.2500g 于150mL烧杯中，加入5.0mL 1:1硝酸使其溶解，并加热除尽NO2，用水定容为250.00mL。此标准溶液含铜1.000mg/mL。用时稀释至所需浓度。 铅标准溶液：准确称取高纯金属铅(99.99％)0.2500g 于150mL烧杯中，加入5.0mL 1:2硝酸使其溶解，并加热除尽NO2，用水定容为250.00mL。此标准溶液含铅1.000mg/mL。用时稀释至所需浓度。 镉标准溶液：准确称取高纯金属镉(99.99％)0.2500g于150mL烧杯中，加入6.0mL 1:1硝酸使其溶解，并加热除尽NO2，用水定容为250.00mL。此标准溶液含镉1.000mg/ mL。用时稀释至所需浓度。 2.0 mol/L HAc-NaAc 溶液(pH＝5.0)。 0.001 mol/L硝酸汞溶液。 RST系列电化学工作站配套旋转电解池。 工作电极：圆盘玻碳电极；参比电极：银—氯化银电极；对电极：铂丝电极。 高纯氮气。 微量注射器。 三、操作步骤 1.电极的准备 将圆盘玻碳电极在金相砂纸上磨光后，在抛光机上抛光至镜面，然后依次分别在丙酮、乙醇和纯水中超声波清洗。 2.电解液的配置 于50mL容量瓶中，加入2.0mol/L HAc-NaAc(pH＝5.0)溶液5.0mL和0.001mol/L硝酸汞溶液5.0mL，用高纯水定容至50.00mL。 3.仪器操作 ①仪器的连接：红色线连接辅助电极（对电极）、白色线连接参比电极，绿色线连接工作电极；插上搅拌机或旋转电解池线。若使用搅拌控制器，将主机与搅拌控制器连接（白色七芯线），搅拌器或旋转电解池插在控制器上，将控制器电源插头插在220V/50Hz交流电源上，手动开关置“关”。 ②开启RST3000系列电化学工作站电源开关。 ③点击快捷方式图标或根据安装路径找到RST3000电化学工作站.exe运行程序（第一次运行）。打开运行程序，进入开机界面。 4.铜、铅、镉峰电位的测量

2021年食品安全检测中电化学分析法的运用

食品安全检测中电化学分析法的运用 食品安全检测中电化学分析法的运用 电位分析法是一种通过测量电极电位来获得溶液中待测物质浓度信息的分析方法，下面是一篇关于食品安全检测中电化学分析法运用探究的，欢迎阅读了解，希望对你的有帮助。 随着 ___发展和生活水平不断提高，食品作为人们最基本生活必需品的消费逐渐从数量型向质量型转变，食品质量与安全成为广大民众普遍关心的问题。因此，为了提高食品质量和保证食品安全，必须充分发挥食品质量安全检验检测的效能，不断丰富食品检测方法，改进测试手段，逐步提高检测水平，为人们吃上安全的放心食品提供保障。目前，仪器分析方法已经成为食品安全检测的主要方法，如，光学分析法(分光光度法、原子荧光光谱法、原子吸收光谱法)、电化学分析法、色谱分析法(气相色谱法、高效液相色谱法)等方法[1]. 电化学分析法是建立在化学电池的一些电学性质(如电导、电位、电流、电量等)与被测物质浓度之间存在某种关系而进行测定的一种仪器分析方法。按照实验过程中测定的电学参数不同，可将电化学分析法区分为电导分析法、电位分析法、电解分析法、库仑分析法、伏安法和极谱法等。与其它仪器分析方法比较，电化学分析法具有灵敏度和准确度高、测量范围宽、仪器设备简单、容易实现自动化等特点，已经在食品质量检测中广泛应用[2,3].本文根据电化学分析方法类

型，对电位分析法、伏安分析法、极谱分析法和电化学传感器法等几种方法在食品检测方面的研究和应用情况进行了评述。 电位分析法是一种通过测量电极电位来获得溶液中待测物质浓度信息的分析方法，分为直接电位法和电位滴定法。电位滴定法不需要指示剂，也不受溶液浑浊和颜色 ___，可以准确判断终点，在食品检测中应用较为普遍。比如，采用电位滴定法可以测定食品中调味品之一的 NaCl 含量。通常采用银电极和饱和甘汞电极组成原电池，用AgNO3标准溶液滴定 Cl-离子至终点电位。陈泽林等[4]采用电位滴定法测定了酱油、午餐肉和香肠三种食品中 NaCl 含量。为了克服盐桥中饱和氯化钾溶液对 Cl-离子测定结果 ___，他们将参比电极改为双盐桥饱和甘汞电极，滴定终点确定采用二次微商法，使测定结果更为准确和合理，实验加标回收率为98.54%~101.06%.郑自强等[5]和喻利娟等[6]的研究也表明，采用电位滴定法测定罐头、水、酱油等食品中 NaCl 含量，具有准确度高、精密度好等优点，更重要的是方法简便易行，尤其适用于有色浑浊食品中 NaCl 含量的测定。 乳制品是人体摄取蛋白质的之一，其营养价值以蛋白质含量高低作为主要指标，因此，乳制品中蛋白质含量的测定备受关注。采用凯氏定氮法测定乳制品中蛋白质含量，虽然具有结果准确、重现性好的优点，但容易受到三聚氰胺、尿素等一些非蛋白氮干扰，且操作过程复杂，产生的 SO2等气体对环境有污染。为了解决凯氏定氮法存

异鼠李素在碳糊电极上的伏安行为及其测定(1).

异鼠李素在碳糊电极上的伏安行为及其测定(1) 【摘要】目的研究异鼠李素在碳 糊电极上的伏安行为,建立异鼠李素含量测定的新方法。方法采用循环伏安法检测异鼠李素在电极上的电化学行为,以差示脉冲伏安测定其含量。结果异鼠李素发生单电子、单质子的氧化还原反应,该反应为有吸附特征的可逆过程。在pH 4.0磷酸缓冲液中,氧化峰电流与异鼠李素浓度在2.0×10-7~3.0×10-6 mol/L 呈良好的线性关系,检测限为2.5×10-8 mol/L。结论碳糊电极可有效消除样品中其他组分对异鼠李素测定的干扰,可用于实际样品的测定。 【关键词】鼠李素位测定法电极 异鼠李素(isorhamnetin)是一种多羟基黄酮类化合物,为一些中草药的有效成分,具有较好的抗心肌缺氧、缺血、缓解心绞痛、抗心律失常、抗氧自由基、降低血清胆固醇等多种心血管效应[1?2]。近20年来只有少量种类的黄酮类化合物的电化学性质被研究和应用[3]。多羟基黄酮类在电分析领域的应用已经引起关注[4]。碳糊电极具有电位范围宽、制备方便、价格低廉等特点,在伏安法中得到广泛应用[5]。笔者研究在碳糊电极上伏安法直接测定异鼠李素的方法,探讨该化合物在碳糊电极上的伏安性质和电极反应机制,采用差示脉冲伏安法测定心达康片中黄酮的总含量。 1材料与方法 1.1材料 1.1.1仪器电化学分析仪(CHI660B,上海辰华仪器公司);采用三电极体系,工作电极为碳糊电极,对电极为铂丝电极,参比电极为Ag?AgCl电极;精密酸度计(pHS?3B型,上海雷磁仪器厂);医用数控超声波清洗器(KQ?250DE型,昆山市超声仪器有限公司);搅拌器(JB?1型,上海雷磁新泾仪器有限公司);电子分析天平(BS110S型,德国Sartorius公司)。 1.1.2试剂异鼠李素标准品(中国药品生物制品检定所),用无水乙醇配制成1.0×10-3 mol/L储备液,避光保存;磷酸缓冲液(PBS):由50 mmol/L NaH2PO4?Na2HPO4和20 mmol/L NaCl配制,用50 mmol/L H3PO4和NaOH溶液调至pH 2,3,4,5,6,7.4。所用试剂均为分析纯,实验用水为二蒸水。心达康片样品(四川雅达药业股份有限公司,批号:050503）,总黄酮标示量每片 5 mg。 1.2方法 1.2.1制备碳糊电极参照文献[6],取石墨粉3 g于研钵中,按3∶1(g/g)比例加入液体石蜡,搅拌均匀,调成糊状,填入直径3 mm的聚四氟乙烯管中,充分压紧,另一端用铜棒引出。电极表面在称量纸上抛光,用蒸馏水淋洗,将电极置于