电化学修饰电极(1)

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碳纳米管修饰电极

碳纳米管修饰电极

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科技资讯SIN&TNOLOGYINFORMTION2008NO.12SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION高新技术

碳纳米管(CNTs)的尺寸处在以原子、

分子为代表的微观物体与宏观物体交界的过渡区域,使它既非典型的微观系统又非

典型的宏观系统,从而具有可观的表面效

应、体积效应、量子效应和宏观量子隧道

效应。由于管壁中存在大量的拓扑缺陷,

CNTs的表面本质上比其它的石墨变体具有更大的反应活性;由于管壁弯曲,CNT

中电子传递更快;管壁上可以方便地修饰

上羧基等功能基团,这些基团能有效降低

某些反应的过电位。因此,自从其诞生之

日起就广泛被应用于修饰电极。

1CNTs修饰电极

1.1CNTs前处理

研究证明,对于各种方法制备的CNTs

产品,用作电极材料或用来修饰电极之前

的预处理结果不但很大程度上影响其分散性,而且决定其本身电化学性质,也极大影

响其对其他分子的电催化效果。其中常用

的氧化性酸处理可以将CNTs端头封闭的

半个富勒烯切开的同时修饰上羧基、羟

基、醌基、羰基等功能团。1.2CNTs修饰基底电极方式

涂膜法。即把分散好的CNTs滴涂到基

底玻碳、石墨、碳糊和金等电极上,然后自

然晾干或红外灯烘烤挥发去溶剂/分散

剂。该方法工艺简单,所修饰上去的CNTs以平躺状态为主,膜层太厚时,因阻碍电子

的传递而使电极的性能变差。

电聚合法。Hughes等将羧基化的

CNTs分散在吡咯单体溶液中电聚合制备

了MWNT-Ppy复合膜修饰电极。嵌入法。王宗花等把预处理好的石墨

电极在CNTs上研磨,借助机械力、化学和

物理的吸附作用把CNTs附着在电极表面。

吸附法。陈荣生等认为由于CNTs与碳

纤维都有类似石墨的平面结构,所以CNTs可以吸附在碳纤维表面形成较强的分子间

力。

1.3CNTs修饰电极的电化学活性

罗红霞等张旭志等研究发现,和在B-

R缓冲溶液中,CNTs修饰的玻碳电极表现出一对还原和再氧化峰。这一表面波来自

于CNTs表面羧基的氧化还原,并且是一

电分析化学基础思考题与练习题

电分析化学基础思考题与练习题

电极电位的形成和表示式

以金属与其盐溶液组成的电极为例说明电极电位的形成。

金属可看成是由金属离子和自由电子所组成,金属离子以点阵结构有序排列,电子在其中可自由运动。当金属M插入其盐溶液中时,就发生两个相反的过程:一是金属失去电子生成金属而进入溶液,电子留在金属固相中,使金属固相荷负电,而溶液有过多的金属离子而荷正电,这叫金属的溶解压;二是溶液中的金属离子从金属晶格中得到电子变成金属沉积到金属固相上,固相是留有电子空空而荷正电,而溶液中有过剩的阴离子而荷负电,这称金属离子的渗透压。两相相反过程不会均等,这取决于金属及其盐溶液的性质。而不管初始时溶解压大还是渗透压大,最终都要达到平衡,都在金属与溶液的界面上形成双电层,产生电势差,即产生电极电位。

电极电位是一种势垒,其大小是一种相对值,通常以标准氢电极(SHE)作为参照标准:

确定某电极的电极电位时,将该电极与SHE组成一个原电池: SHE || 待测电极

测得该电池的电动势即为该电极的电极电位。

(注意:在电位表中,一般以SHE为标准,而在电分析化学的实用中,经常以饱和甘汞电极SCE为标准)

电极反应称为半电池反应,半反应通常写成还原反应的形式,即:

电极电位表示式为:

--称为能斯特(Nernst)方程式

在一些书中写为:

式中:ao,aR分别为半反应中氧化态和还原态物质的活度,n为单元半反应的电子转移数,φo为ao,aR均为1mol/L-1(或比值为1)时的电极电位,称为该电极的标准电极电位。R为气体常数(8.314J/mol·K,F为法拉弟常数96487C/mol),K为开氏温度。当K为278K(25oC)时,方程式简化为:

应特别指明的是方程式所表示的是电位φ与活度a的关系,当有关反应物质的活度均为1时,其电位才是标准电极电位φo,而活度与溶液的离子强度――表现为活度系数有关,而体系平衡时,又会受到溶液体系的酸效应、络合效应、沉淀反应等条件因素的影响,因此标准电极电位在实际应用上有它的局限性。如果考虑上述条件的影响,采用式量电位φo'(或称条件电位)将更具实际意义。

碳糊电极和化学修饰碳糊电极的制备及性能综述

碳糊电极和化学修饰碳糊电极的制备及性能综述

19卷第

3期化 学 研 究

Vol.19 

No.32008年

9月

CHEMICAL 

RESEARCHSep.2008

碳糊电极和化学修饰碳糊电极的制备及性能综述徐桂英

,王凤平3

,唐丽娜

(辽宁师范大学化学化工学院

,辽宁大连

116029)

收稿日期

:2008-03-27.

基金项目

:国家自然科学基金(

50171011)和辽宁省教育厅(

2004C003)项目资助

.

作者简介

:徐桂英(

1950-)

,女

,副教授

,从事腐蚀电化学研究

.3

通讯联系人

.摘 要

: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

,分析了碳糊电极和化学修饰碳糊电极制备技术存在的主要问题及其原因

,

评价了碳糊电极和化学修饰碳糊电极的表征技术、性能以及影响电极性能的因素

.概括了近年来本课题组在碳

糊电极研究中的一些结果

.

关键词

:电化学分析

;碳糊电极

;制备

;修饰剂

中图分类号

:O657.1文献标识码

:A文章编号

:1008-1011(

2008)

03-0108-05

ReviewonFabricationandPropertiesofCarbonPasteElectrode

andChemicallyModifiedCarbonPasteElectrode

XUGui2

ying,WANGFeng2

ping3

,TANGLi2

na

(

FacultyofChemistryandChemicalEngineering,LiaoningNormalUniversity,Dalian116029

,Liaoning,China)

Abstract:Carbonpasteelectrodeandchemicallymodifiedcarbonpasteelectrodeplayanimportantrole

inelectrochemistrystudies.Thisarticlereviewssomefabricationmethodsofcarbonpasteelectrodeand

2-氨基酚在离子液体-壳聚糖复合修饰电极上的电化学行为及其测定

2-氨基酚在离子液体-壳聚糖复合修饰电极上的电化学行为及其测定

第24卷第3期 2012年3月 化学研究与应用 Chemical Research and Application Vo1.24,No.3 Mall".,2012 

文章编号:1004-1656(2012)03-0380-05 

2一氨基酚在离子液体一壳聚糖复合修饰 

电极上的电化学行为及其测定 

宋 桃,何晓英 ,李明齐,华 俊,魏 胤 

(西华师范大学化学化工学院,四川南充637002) 

摘要:本文采用离子液体1-丁基-3.-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMIMPF )和壳聚糖(Chi)作为修饰剂,制备了新型 

修饰电极BMIMPF6-Chi/GCE,采用该修饰电极研究了2.氨基酚(OAP)的电化学行为,并对其进行了分析检 

测。实验结果表明,在pH:6.5的PBS缓冲液中,OAP于0.197V处出现一个明显的氧化峰,逆向扫描无还原 

峰,说明OAP在该电极上的电化学行为是不可逆的。OAP氧化峰电流与扫速的1/2次方在40~280 mV・S 的范围内呈良好的线性关系,表明该电极过程受扩散控制。在最佳实验条件下,OAP峰电流与其浓度在4.0x 

1O一 ~2.OxlO_4mol:・L-’范围内呈良好的线性关系, ( A)=-0.534'18.424c(10.4tool・L ),R:0.999,检出 

限1.4x10~mol・L (s/N=3),回收率为96.8—103.7%。 关键词:离子液体;壳聚糖;2一氨基酚;循环伏安法;方波伏安法 

中图分类号:0657.1 文献标识码:A 

Electrochemical behavior and dete rmination of 0AP 

on the ionic liquid・chi modified electrode 

SONG Tao,HE Xiao—ying。,LI Ming—qi,HUA Jun,WEI Yin 

(College of Chemistry and Chemical Engineering,China West Normal University,Nanchong 6371302,China) 

壳聚糖金属复合物修饰电极制备及其在过氧化氢电化学检测中的应用

壳聚糖金属复合物修饰电极制备及其在过氧化氢电化学检测中的应用

壳聚糖金属复合物修饰电极制备及其在过氧化氢电化学检测中的应用

刘玉堂;王小见;刘承斌;唐艳红

【摘 要】Carboxymethyl chitosan/Cu composite, carboxymethyl

chitosan/Ag composite and chitosan/polyaniline/Pd composite modified

electrodes were prepared through in situ electrodeposition. The resultant

metal particles were uniformly dispersed in the polymer films. The three

electrodes showed good analytic performances to H2O2 with the linear

H2O2 concentration ranges of 1.0 μmol/L~10. 0 mmol/L,10 μmol/L~6.0

mmol/L, 10μmol/L~7.0 mmol/L, the related coefficients corresponding to

0.999 7,0.999 9 and 0.999 8, the sensitivities corresponding to 33, 37 and

46 μA·L·mmol-1·cm-2 , and the detection limits corresponding to 1 μmol/L,

1 nmol/L and 1 μmol/L, respectively.%原位制备了羧甲基壳聚糖/铜复合物修饰电极、羧甲基壳聚糖/银复合物修饰电极和壳聚糖/聚苯胺/钯复合物修饰电极,金属粒子均匀分散于聚合物薄膜中.3种修饰电极对H2O2 均表现出了良好的检测性能,它们对H2O2的线性响应范围依次为1.0μmol/L~10.0 mmol/L,10μmol/L-6.0

特布他林在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为

特布他林在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为

芜湖职业技术学院学报2007年第9卷第4期 

特布他林在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为 

张玉琴 

(芜湖职业技术学院轻化工程系,安徽芜湖,241000) 

近年来,碳纳米管已在原子力显微镜、新型电 

极材料和新型贮氢材料等方面得到了广泛的应用, 经过酸化处理的碳纳米管修饰到电极表面时,其优 

良的导电性能很好地促进生物电活性分子的电子 

传递,在反应速率及电极反应可逆性方面明显强于 其它的碳电极,从而使之成为理想的生物传感器材 料㈣。 

特布他林(问羟舒喘宁),化学名称为(±)a一[(叔 丁氨基)甲基】.3,5.二羟基苯甲醇,常为硫酸盐,是 

一种肾上腺素能激动剂,能选择性地激活支气管平 滑肌的62受体,有明显的 喘、祛痰作用,可广泛 

应用于治疗支气管哮喘、哮喘型支气管炎、肺气肿 等疾病I4】。目前已报道的检测方法有比色法 】、分 光光度法 I、高效液相色谱法 、电泳法181。但电化 

学方法测定特布他林报道不多。 本文报道了酸化多壁碳纳米管(MWNTs)修饰 

电极的制备,并考察了药物特布他林分子在该修饰 

电极上的直接电化学行为。经研究发现特布他林在 

该修饰电极上具有良好的电流响应。用于特布他林 

药片的含量测定,结果令人满意。 l、试验部分 

1.1.仪器与试剂 CHI660B电化学工作站(上海辰华);三电极 系统:玻碳电极或MWNTs修饰的玻碳电极为工作 电极,铂丝电极作为对电极,饱和甘汞电极为参比 

电极。 酸化多璧碳纳米管(MWNTs)购自中科院成 

都有机化学研究所(纯度>90%);特布他林试剂购 自Sigma公司;特布他林片剂购自无锡制药有限公 

司。不同pH值磷酸盐缓冲溶液(PBS)采用混合 不同比例的NaH2PO4和Na2HPO4溶液配制;所用 

试剂均为分析纯,实验中使用的水均为二次石英重 

蒸水。交流阻抗所用溶液2.5 mmol/L[Fe(CN)6] + 

0.1 mol/LKCl+10x10 mol/LPB.S(pH=6、0),交流微 扰电压5mV,频率范围0.01 Hz~100 kHz。 

离子选择性电极对尿液中钙_镁_草酸_柠檬酸和尿酸的测定(1)

*国家自然科学基金资助项目(编号:20471024)、广东省重点攻关项目(编号:2001C31401)及广州市重点科技项目(2001-Z-123-01); ■通讯作者离子选择性电极对尿液中钙、镁、草酸、柠檬酸和

尿酸的测定*吴秀梅 欧阳建明■ 综述 白 钰 审校

暨南大学生物矿化和结石病防治研究所(广州510630)

泌尿系结石(简称尿石)的形成与尿液中钙、镁、草

酸、枸橼酸及尿酸的浓度密切相关。尿中钙、草酸和尿

酸浓度上升,镁和柠檬酸浓度下降,均会促进尿石形成。

采用离子选择电极测定这些离子的浓度,检测范

围在10-1~10-7mol/L之间,检测快速、灵敏、设备简

单,并能做到无损分析、原位测量和连续自动分析。

1 钙电极对尿钙的测定

尿液中的钙有两种存在方式:络合钙(如蛋白结合

钙、有机酸结合钙)和离子钙,离子钙才具有生理活性。

在尿液中,离子钙的浓度是形成结石的重要因素,总钙

并不能完全反映体内钙的生理状况,故离子钙更具有临床意义。

离子钙的测定受众多因素的影响,包括尿液pH

值、抑制剂和抗凝剂的种类与浓度、采样方式与样本保

存以及温度等。与血液中钙的测定稍有区别,尿液中

离子钙的测定受蛋白质的干扰很小,而离子强度的影

响占主要地位,因此,应用钙离子选择电极测定尿钙的

浓度时需要进行离子强度校正。在正常成年人的尿液

中,男性的24h总钙是(180.60±72.00)mg,女性

(159.00±68.70)mg,而男女尿液中的离子钙分别为

(72.33±38.24)和(63.26±31.69)mg,均接近总钙的

40%。pH影响尿液中离子钙的百分比。在高钙尿的

结石患者当中,总钙和离子钙的浓度及排泄量均明显

高于正常人。给结石患者服用柠檬酸盐之后,离子钙

的排泄量和在总钙中的百分比均明显下降;服用米糠

之后尿液中的离子钙也明显降低。

应用于钙离子选择电极中的活性物质主要有3种

类型:大环抗生素、冠醚化合物及非离子型表面活性

剂。以非离子型表面活性剂为离子载体的PVC膜钙离子选择性电极已有商品出售。

第8章-电化学分析法导论

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源-于-网-络-收-集 第8章 电化学分析法导论

(Chapter Introduction to Electrochemical Analysis) (2学时)

教学目的和要求:

1.了解电化学分析法的概念及分类。

2.了解电化学分析中常用的电极和分类。

3.熟悉自发电池和电解池。

4.掌握电极电位的计算方法。

5.了解扩散电位(液接电位和盐桥的作用)。

6.了解电解现象。

7.掌握分解电压、析出电位、过电压过电位的概念。

8.学会析出电位和分解电压的计算。

教学要点和所涵盖的知识点:

电化学分析法的概念及分类;常用的电极和分类,自发电池和电解池;电极电位的计算方法,扩散电位(液接电位和盐桥的作用);电解现象(分解电压、析出电位、过电压、过电位)。

重点和难点:

电解现象(分解电压、析出电位、过电压、过电位)。

一 定义和内容

(一) 定义

电化学分析法也称为电分析化学,尽管存在不同意见,一些著名学者还是提出了大多数人可接受的定义。50年代,I.M. Kolthoff 提出:

Electroanalytical Chemistry as the application of electrochemistry to

analytical chemistry。80 年代,由于分析化学的快速发展,电分析化学的内容的扩充和更新,这一定义不能准确适应,J.A.Plambeck 修正了这一定义:

Electroanalytical chemistry is that branch of chemical analysis that employs

electrochemical methods to obtain information related to the amounts,properties,

and environments of chemical species.

氧氟沙星在乙炔黑修饰电极上的电化学行为及测定

第24卷第2期 2012年2月 化学研究与应用 Chemical Research and Application Vo1.24,No.2 Feb..20l2 

文章编号:1004—1656(2012)02-0287-04 

氧氟沙星在乙炔黑修饰电极上的电化学行为及测定 

杨雪娟,何晓英 ,范向明,宋 桃,魏 胤,高渐龙 

(西华师范大学化学化工学院,四川南充637002) 

摘要:本文制备了一种乙炔黑修饰电极,研究了氧氟沙星(OFL)在该修饰电极上的循环伏安行为。结果表明, 在pH=5的PBS缓冲液中,氧氟沙星在该修饰电极上出现一不可逆的氧化峰,在4O~360 mV/s扫速范围内, 氧化峰电流与扫速呈线性关系,表明该电极过程受吸附控制。计算了电极过程的部分动力学参数:反应电子 数为2,电极有效面积为0.067 cm 。讨论了修饰剂用量、缓冲液种类、溶液pH值对测定的影响。用方波溶出 伏安法对OFL进行测定,在2.5x10一一2.5×10一tool・L 的浓度范围内与氧化峰电流(I )呈线性关系, ( )=.1.6148+0.2169c(10~tool・L ),相关系数为0.9951,检出限为1.332X10~tool・L~,回收率为 

90.40%一101.06%。 关键词:乙炔黑;氧氟沙星;方波溶出伏安法 中图分类号:0657.1 文献标识码:A 

Electrochemical behaviour of ofloxacin on the glassy carbon 

electrode modified by acetylene black 

YANG Xue-juan,HE Xiao—ying ,FAN Xiang—ming,SONG Tao,WEI Yin,GAO Jian—long (Institute of Chemistry and Chemical Engineering,China West Normal University,Nanchong 637002,China) 

硝基苯酚在石墨烯修饰电极上的电化学行为研究

第29卷第5期(下) 2013年5月 赤峰学院学报(自然科学版) Joumal of Chifeng University(Natural Science Edition) Vo1.29No.5 May 2013 硝基苯酚在石墨烯修饰电极上的电化学行为研究 徐苗青,吴剑锋 (安徽师范大学环境科学与工程学院,安徽芜湖241002) 摘要:本文利用化学还原法制备了单链DNA修饰的石墨烯纳米片,构建了石墨烯修饰电极(GR/BPG),并采用电化学 方法研究了2,4一二硝基苯酚在该修饰电极上的伏安响应,建立了微量2,4一二硝基苯酚的快速检测方法.同时还讨论了支 持电解质种类、酸度、修饰层厚度和扫描速度等因素对2,4一二硝基苯酚伏安响应的影响.在优化实验条件下,2,4-二硝基 苯酚的线性检测范围为0.28-3.64 moll一1. 关键词:石墨烯;修饰电极;2,4一二硝基苯酚;电化学行为 中图分类号:0657.1 文献标识码:A 文章编号:1673—260X(2013)05—0006—02 1 引言 硝基苯酚类化合物是难降解的有机污染物质之一,特 别是硝基酚广泛应用于有机合成、染料及炸药生产中,因此 对于环境中硝基酚类的分析检测尤为重要.目前,对于多硝 基酚的测定方法多重多样,如液相色谱、分光光度、流动注 射和毛细管电泳等l1_3 各种方法均有其优缺点.其中化学修 饰电极法用于多硝基苯酚的定量测定是一种方法简单、电 极制备简、响应迅速且灵敏度很高的检测方法,已逐渐得到 广大学者的重视 . 石墨烯作为一种新型碳材料,具有独特的二维蜂窝状 晶格结构和优异的导电性性能 ,因而对一些特定电对及底 物具有较高的电催化性能,并可用于生物蛋白质或酶等生 物大分子的固定及特定生物电化学传感器的制作 ,因而 已引起了电化学工作者的高度关注.本文制备了单链DNA 稳定的石墨烯纳米片修饰电极,用循环伏安法研究了2,4一 二硝基苯酚在此修饰电极上的电化学行为,发现石墨烯修 饰电极对2,4一二硝基苯酚有很好的电催化效应.同时考察 了支持电解质、扫描速度和干扰物质等因素对此修饰电极 的影响. 2实验部分 2.1仪器和试剂 CHI一660电化学工作站(CUI,上海辰华公司),使用三 电极系统:ssDNA—GR修饰基平面石墨电极为工作电极, Ag/AgCl电极为参比电极,铂丝为对电极;HH—S型数显恒温 油浴锅;79—1磁力加热搅拌器;JL一120型超声波清洗器. 鱼精DNA(北京拜尔迪生物公司),使用前未纯化;磷酸 二氢钾、磷酸氢二钾、乙醇、氢氧化钠等为分析纯试剂;所有 溶液均用超纯水配制.在进行电化学实验前,溶液通高纯氮 除氧至少30min,并在实验过程中保持氮气气氛.所有电化 学实验均在室温条件下进行. 2.2 ssDNA~石墨烯复合材料的制备 取鱼精DNA溶于0.05mol/L NaOH溶液中使其浓度 为10mg/mL.取5mL鱼精DNA溶液煮沸10分钟后,立即放 入冰浴中迅速冷却即为ssDNA溶液,分装成小份于一20% 环境中保存. 向干燥的洁净试管中加入lmL氧化石墨烯水溶液 一6一 (1mg/mL),0.5mL ssDNA溶液,1.5mL二次水后,超声混合 均匀,再加入20 L水合肼,移人油浴中于100 ̄C下加热20 h.得到的黑色分散液即为ssDNA一石墨烯复合物,置于冰箱 中保存备用. 2.3修饰电极的制备 基平面石墨电极用1700#金相砂纸抛光并分别用二次 水、病痛超声清洗干净,于室温下自然晾干.取l0 L制备好 的ssDNA一石墨烯溶液滴于基平面石墨电极表面,在室温下 自然晾干后置于二次水中浸泡4小时,即得到石墨烯修饰电 极,记为GR/BPG修饰电极. 3结果讨论 

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