纳米材料修饰电极在电化学分析中的应用研究进展

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碳纳米材料在修饰电极领域的应用

碳纳米材料在修饰电极领域的应用谷飞;鲍昌昊;黄蓉萍;马静芳;李元;李梅;程寒【摘要】Carbon nanomaterials have received great interest because of their unique mechanical, electrical, and chemical properties.Especially, some kinds of novel carbon materials including carbon nanotubes and graphene due to great specific surface area, high conductivity, and good biocompatibility become research focus.Carbon nanomaterials have showed their unique advantages for modified electrodes in electrochemical field.Carbon nanomaterial modified electrode has high sensitivity, selectivity and good medium ellect.This paper mainly review the research and application of carbon nanomaterials including carbon nanotubes, graphene, fullerene, and nanodiamond to modified electrodes.%碳纳米材料具有良好的力学、电学及化学性能等特点,被人们广泛研究,特别是具有大比表面积、高的电导率和良好生物相容性的碳纳米管和石墨烯更是研究的热点,在电化学领域显示出独特的优势.采用碳纳米材料修饰的电极具有高灵敏度、高选择性及优良的媒介作用.主要阐述了碳纳米材料在修饰电极领域中的应用,从功能及应用上重点探讨了近年来碳纳米管、石墨烯、富勒烯、纳米金刚石等碳纳米材料在修饰电极领域的研究进展.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2017(028)002【总页数】6页(P263-268)【关键词】碳纳米材料;修饰电极;石墨烯;碳纳米管;富勒烯【作者】谷飞;鲍昌昊;黄蓉萍;马静芳;李元;李梅;程寒【作者单位】中南民族大学药学院,湖北武汉 430074;中南民族大学药学院,湖北武汉 430074;中南民族大学药学院,湖北武汉 430074;中南民族大学药学院,湖北武汉 430074;中南民族大学药学院,湖北武汉 430074;中南民族大学药学院,湖北武汉 430074;中南民族大学药学院,湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】O657.1纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料. 碳纳米材料主要包括碳纳米管(CNT)、石墨烯(CP)、富勒烯以及金刚石，有序介孔碳等.1991年日本饭岛博士[1]在用高分辨透射电镜观察C60的结构时发现了碳纳米管，碳纳米管又称巴基管，按照石墨烯片层数可把其简单分为：单壁碳纳米管(SWCNTs)和多壁碳纳米管(MWCNTs). 2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫[2]用实验方法从石墨中分离出了石墨烯(Graphere, CP)，由此证明了石墨烯能单独存在. 近年来石墨烯掺杂技术的研究取得了很大的进展，出现了碳掺杂石墨烯，硼掺杂石墨烯等新材料. 富勒烯是一个大家族，包括C50，C60，C70等. 纳米金刚石硬度高，化学性质稳定，其研制和应用一直是研究的热点. 有序介孔碳是二十世纪九十年代出现的一种纳米碳材料，在制作储氢材料和电极方面具有很好的应用前景.由于碳纳米材料具有良好的力学、电学及化学性能而被人们广泛研究，特别是具有大比表面积、高的电导率和良好生物相容性的碳纳米管和石墨烯更是研究的热点.这些新型碳材料具有优异的物理和化学特性，被广泛应用于诸多领域，特别是在电化学研究中显示出其独特的优势.1.1 电催化作用碳纳米管修饰电极经常被应用于电催化方面，如应用在肾上腺素(EP)，抗坏血酸(AA)，多巴胺(DA)等物质的测定上. 唐婧等[3]利用碳纳米管修饰玻碳电极，对特丁基对苯二酚进行了检测，采用循环伏安法和差分脉冲法考察了对特丁基对苯二酚在裸电极以及修饰电极上的电化学行为，对比实验的结果表明碳纳米管修饰的玻碳电极对特丁基对苯二酚的氧化具有较好的电催化活性，电极性能稳定. 碳纳米管复合材料的修饰电极在电催化方面也有很多应用. 张娜等[4]制备了中性红功能化的多壁碳纳米管复合材料修饰电极，并研究了其电化学行为，实验结果表明该电极对过氧化氢具有良好的电催化效果.石墨烯修饰电极也同样具有良好的电催化作用. 马玲等[5]用石墨烯修饰电极测定VB12. 实验结果表明石墨烯修饰的电极能显著提高VB12检测灵敏度；张勇等[6]采用循环伏安法测定盐酸表阿霉素，发现在石墨烯修饰的玻碳电极上，盐酸表阿霉素在-0.382 V处有非常明显的氧化峰，比裸玻碳电极峰电流提高了两倍多；另有研究表明石墨烯修饰电极对致癌物质肼具有优良的电催化氢化能力[7]；石墨烯修饰的玻碳电极在对苯二酚存在下选择性测定米吐尔，米吐尔在修饰后的玻碳电极上的氧化还原峰电位差减小，峰电流明显增加[8].氧化石墨烯的电催化活性显著，可以媲美甚至是超越镧镍的电催化性能. 氧化石墨烯修饰电极具有良好的电催化性能，顾玲等[9]采用氧化石墨烯修饰电极对锌含量进行测定与分析，氧化石墨烯修饰电极表现出较好的催化作用和导电性；氧化石墨烯修饰电极在对邻硝基苯酚[10]和氧氟沙星[11]的检测中也表现出了良好的电催化活性.康辉等[12]采用自制的氮掺杂石墨烯修饰电极对抗坏血酸进行检测，氮掺杂石墨烯修饰电极的电子转移阻抗明显小于相同条件的石墨烯修饰电极，电子转移速率显著提高，电催化效果明显；氮掺杂石墨烯修饰电极也能促进对嘌呤类物质的在电极表面的电子转移速率，具有显著的电催化活性，能极大增加检测灵敏度，如郑波[13]用氮掺杂石墨烯修饰电极对鸟嘌呤进行分析，鸟嘌呤在修饰后的电极表面的吸附能力增加，修饰电极对鸟嘌呤的检测表现出良好的电催化能力. 在pH=7.0的磷酸盐溶液中，鸟嘌呤氧化峰电流在5.0×10-6～1.0×10-4 mol/L浓度范围内呈现良好的线性关系，检出限达1.0×10-6 mol/L. 纳米金刚石在电催化性能方面也有报道，崔凯等[14]利用纳米金对掺硼纳米金刚石电极进行修饰，该电极具有优异的电化学性能，对生物小分子如巴胺等具有很好的催化作用.碳纳米纤维复合材料[15-16]修饰电极也应用于物质的测定中，ARDELEAN等[17]制备了碳纳米纤维-环氧树脂复合材料修饰电极，用该电极检测海水样品中的硫化物的含量，结果显示其对硫化物具有很好的氧化催化效应，灵敏度极高.合成系列富勒烯衍生物及测定其电化学性能是研究其电催化性能的前提，罗红霞等[18]制备了(C70)2-对叔丁基杯芳烃超分子配合物，并将该配合物用于玻碳电极的修饰，考查了几种溴代乙酸和氯代乙酸在该电极上的电化学行为，实验结果表明其对卤代酸的还原具有催化作用. 富勒烯与其他材料的络合也能产生电催化效应，李南强[19]合成了一系列的C60及C70与环糊精和杯芳烃的超分子络合物，研究结果表明其涂层修饰电极对生物大分子以及亚硝酸根、卤代酸等具有电催化作用.关于有序介孔碳在电催化方面的研究报道较少，韩清等[20]制备了有序介孔碳电极，该电极对双酚A具有很强的电催化作用.1.2 富集、分离与测定在检测生物小分子时，往往会出现两种或两种以上的物质混合的情况，这时就需要进行分离测定，待测物可通过与电极表面接着的化学基团发生反应而被富集、分离[21]. 这也是碳纳米材料修饰电极的重要研究领域之一.碳纳米管修饰电极在生物分子的分离与测定领域应用广泛，王歌云等[22]研究了神经递质多巴胺和肾上腺素在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学性质，实验结果显示该修饰电极对多巴胺和肾上腺素具有显著的增敏和电分离作用，且电极性能稳定. 碳纳米管复合材料修饰电极也用于对多种物质的分离，刘拥军[23]制作的单壁碳纳米管/金—四氧化三铁复合材料修饰电极对硫磷具有很好的富集和电催化作用. 潘艳等[24]制备了聚苯乙烯磺酸钠/单壁碳纳米管复合膜修饰电极，利用差分脉冲法实现了对体系中的多巴胺、尿酸、抗坏血酸的同时测定，实验结果表明三种电活性物质的氧化峰信号区分明显.石墨烯优良的理化性质也体现在对生物样品的分离检测方面，王朝霞等[25]利用石墨烯修饰的玻碳电极对抗坏血酸进行测定，发现其不但具有比裸玻碳电极更高的氧化峰电流，而且还能够有效排除肾上腺素、多巴胺、尿酸等物质对实验的干扰. 王峻敏等[26]通过电化学沉积的方法制备了石墨烯/Nafion/纳米镍复合材料修饰电极，成功实现了邻、间、对硝基苯酚的分离和测定. 鲁莉华等[27]研究了氢氧化镍/多壁碳纳米管复合材料的溶剂热法制备及电容性能,该电极有良好的重现性. 李春兰等[28]制备了石墨烯/DNA/纳米金复合材料修饰电极，实验研究了布洛芬在该电极上的电化学行为，并在实际样品中对布洛芬进行了检测，该电极具有很好的选择性及重现性.FIGUEIREDO-FILHO等[29]利用掺硼纳米金刚石作为修饰材料制作修饰电极，提出了一种测定农药利谷隆除草剂的高效方法. 陈凯玉]等[30]采用掺硼金刚石(BDD)薄膜电极灵敏地检测出浓度为10 μmol/L的尿酸(UA)，能抵抗 20倍浓度葡萄糖和抗坏血酸干扰的影响.C60是富勒烯家族的代表，刘艳丽等[31]制备了C60修饰电极，并研究了其电化学行为，建立了用微分脉冲伏安法测定盐酸克伦特罗的方法.有序介孔碳(OMC)修饰电极可用于检测多巴胺，抗坏血酸和尿素等，还可用于污染物的检测. 林凡允[32]采用OMC-Nafion复合膜修饰电极实现了对多巴胺的高灵敏度，高选择性测定. GUO等[33]采用电化学聚合法将硫堇聚合到有序介孔碳修饰的电极上，该电极表现出对NADH良好的电化学响应.1.3 媒介作用碳纳米材料修饰电极的媒介作用主要体现在电化学传感器的应用上，包括酶化学反应、异相电子转移的反应等. 许多化学分子在电极上的电子转移过程十分缓慢，而解决此类问题的方法之一便是利用化学修饰电极的媒介作用.作为媒介作用的碳纳米管修饰电极能够应用于酶化学反应，生命分析等领域[34]. 蔡称心等[35]制备了碳纳米管修饰玻碳电极(CNT/GC)，利用吸附的方法将葡萄糖氧化酶 (GOx) 固定到CNT/GC电极表面，形成GOx-CNT/GC电极. 实验结果表明，GOx在CNT/GC电极表面没有发生变性，能进行有效且稳定的电子转移反应. 石墨烯修饰电极能够加快蛋白质电子转移的速度. 用石墨烯修饰玻碳电极对H2O2和O2这两种葡萄糖传感器检测信号分子的电化学行为进行了研究，发现石墨烯修饰电极对水和氧气具有良好的电催化活性，可实现电子的转移[36].氧化石墨烯表面含有大量的羟基、羧基和环氧等含氧官能团，这些官能团使其具有良好的亲水性、分散性和与聚合物的兼容性，而且因为有羧基的存在，可以把酶固定于氧化石墨烯表面，实现酶电极的生物检测[37].石墨烯复合材料修饰电极在酶传感器上的应用也有很多. 该类复合材料的电催化作用强，导电高分子对酶的共价固定使得该电极具有优于许多同类传感器的灵敏度，重现性和选择性. 夏前芳等[38]制备石墨稀/金复合材料修饰电极，并将葡萄糖氧化酶共价键合于电极表面制备生物传感器. 郑龙珍等[39]将石墨烯-聚多巴胺纳米材料与过氧化酶组装到电极表面制备了H2O2传感器；李俊华等[40]利用石墨烯/碳纳米管复合材料制修饰电极而制备的L-色氨酸电化学传感器和基于氧化石墨烯/纳米银复合薄膜制备的TNP电化学传感器.纳米金刚石也与其他材料复合用于酶化学反应，祝敬妥等[41]将无掺杂的纳米金刚石与壳聚糖制成复合膜用以修饰玻碳电极，该复合膜具有良好的生物相容性，过氧化物酶能够在此电极上保持很好的活性.碳纳米材料不仅应用于上述酶电极，还可应用于其他类型传感器，李拂晓等[42]研制了基于碳纳米管复合材料修饰电极的DNA传感器. VEERAKUMAR等[43]采用高表面积的碳多孔材料制作玻碳电极，该电极对多巴胺的检测具有优异的灵敏度和选择性，有望制备高实用性和经济效益的DA传感器.C60的衍生物修饰电极上的应用也见报道，史娟兰等[44]采用C60-CHO修饰的玻碳电极构建新型DNA传感器，该电化学传感器拥有良好的选择性，能有效区分不同的 DNA 序列，并具有良好的重现性.碳纳米材料具有非常高的比表面积、导电性能和良好的机械性能，是优良的电化学材料. 目前对碳纳米管在修饰电极领域的应用进行了大量的理论和实践研究，并取得了突破性的进展，充分显示了碳纳米材料作为新型电极材料的应用前景. 随着碳纳米科技的不断发展，对新型碳纳米材料在电化学研究领域的应用也必将取得更大的突破.【相关文献】[1] IIJIMA S. Helical microtubules of graphitic carbon [J]. Nature, 1991, 354: 56-58.[2] 陈洁, 孙健, 胡勇有. 石墨烯修饰电极微生物燃料电池及其抗菌性研究进展[J]. 环境科学学报, 2016, 36(2): 387-397.CHEN J, SUN J, HU Y Y. Recent advances in microbial fuel cells with graphene-modified electrodes and the antibacterial activity of grapheme [J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2016, 36(2): 387-397.[3] 唐婧, 朱金坤, 郑胜彪, 等. 碳纳米管修饰电极检测特丁基对苯二酚[J]. 分析实验室, 2015, 34(8): 934-938.TANG Q, ZHU J K, ZHENG S B, et al. Highly sensitive determination of tertiary butyl hydroquinone at glassy carbon electrodes modified with multi-walled carbon nanotubefilms [J]. 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不锈钢表面修饰纳米合金膜电极的电催化活性研究

要：以不锈钢（ｓ作基底，行研制不锈钢载纳米表面合金电催化材料（ｕｆｅｌｙＳ）并ｓ）自Ｓｒｃａｏ／Ｓ，ａｌ
运用循环伏安法（ｖ和扫描电镜（Ｅ等技术对该催化剂进行结构和性能表征．Ｅ研究表明，ｃ）ＳＭ）ＳＭ所研制的Ｓｒｃｌ／Ｓ电催化剂是一种由粒度主要约为ｌＯｍ的颗粒合金组成的薄膜．ｕｆｅｌｙＳａａｏＯｎ循环伏安研究表明，所研制的Ｓｒｃｌ／Ｓ电催化剂在常温常压下对顺丁烯二酸的加氢还原表现出ｕｆｅｌｙＳａａｏ很
１２ＳｒａｅｌｙＳ。ｕｆｃｌ／Ｓ电极的制备与结构表征ａｏ
不锈钢电极表面用１＃ —６金相砂纸处理并用超声波水清洗，然后在０１ｄ・ＨＣ０溶液中通过电化．ｉＬｎ１４
学循环伏安法进一步清洁表面（电位区间：０２— １２Ｖ．一．５．５）将上述电极转移到含有Ｐ、ｔｂＰ等离子的高氯酸溶液中，通过循环伏安（区间：０６＿．Ｖ沉积制备Ｓｒｃａｏ／Ｓ电极．电极表面镀合金１一．＿０４）ｕｆｅｌｙＳａｌ在２圈．Ｓ电ｓ极（何面积２８ｃ）研究电极，黑电极作辅助电极，和甘汞电极（Ｃ）参比电极，几．９ｍ２作铂饱ＳＥ作电化学循环伏安测量在Ｃ６１ＨＩＡ电化学分析仪上进行，３电位扫描速率恒定为０１Ｓ；．ｖ・电极表面的结构和形貌观察在ＬＯ１３Ｅ５０型扫描电子显微镜（０ＥｅｔｎＭｉｏｃｙＬｄＥｇｎ）ｕ、ｌｒｃｓｐｔ．ｎｌｄ上完成．ｃｏｒｏａ

黄芩素在纳米金修饰电极上的电化学行为及其测定-邱亚利

600
800
1000
v (mV/ s)
C电urr流e（ntμ(AµA）) Ip (µA)
0
-10
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
P电ote压n（tiVal）(V)
注：1~6：20、80、200、400、600、900 mV/s。
图 2 不同扫速下黄芩素在 PBS 溶液中的循环伏安曲线
关键词：黄芩素；纳米金；循环伏安法；电化学；修饰电极中图分类号：R284 文献标志码：A 文章编号：1673-842X ( 2016) 01- 0047- 0 3
Electrochemical Behavior of Scutellarein on the Glassy Carbon Electrode Modified with Nano-gold
如图 1 所示，2 和 1 分别为黄芩素在裸玻碳电极和纳米金修饰电极的循环伏安曲线。由图可知，曲线 1 明显比曲线 2 信号增大较多，这应该归因于纳米金优异的导电性能和大的比表面积。因此，纳米金的修饰可以大大提高检测的灵敏度。 2.2 实验条件的选择 2.2.1 扫描速度对峰电流的影响
在 10 mmol/L PBS 的缓冲溶液中，于 -0.45~0.60 V 电位范围内，将工作电极以不同扫速进行循环伏安扫描，最终拟合得到扫速 v 与峰电流 I 的线性回归图，如图 2 所示。随着扫速的不断增大，氧化峰电流逐渐增大，还原峰电流逐渐减小，两峰之间
Current (µA )
电流（μA）
9
1
8
7
6
5

修饰技术在电化学传感器领域的研究文献综述

修饰技术在电化学传感器领域的研究文献综述目录1. 内容概要 (2)1.1 电化学传感器的概述 (2)1.2 修饰技术在电化学传感器领域的重要性 (4)2. 电化学传感器的发展与种类 (5)2.1 传统电化学传感器 (7)2.2 新型电化学传感器 (8)3. 修饰技术概念与原理 (10)3.1 修饰技术定义与背景 (11)3.2 修饰技术的科学原理 (12)3.3 修饰技术的分类 (13)4. 修饰材料在手机传感中的应用 (14)4.1 金属修饰材料 (16)4.2 半导体修饰材料 (18)4.3 聚合物修饰材料 (19)4.4 纳米材料修饰 (21)5. 修饰电化学传感器在高精确度分析中的应用 (22)5.1 环境污染物检测 (24)5.2 食品色素与药物有效成分分析 (26)5.3 临床医学生物标记物识别 (27)6. 修饰技术在电化学传感器中的瓶颈与挑战 (28)6.1 电极材料的稳定性与耐久性 (29)6.2 修饰材料与检测物质之间的特异性 (30)6.3 芯片制备与集成化难题 (32)7. 修饰技术的未来发展方向 (33)7.1 多元传感器体系的构建 (35)7.2 芯片技术与人工智能融合 (36)7.3 生物传感机制的深入研究 (37)8. 结论与展望 (39)8.1 本综述的关键发现 (40)8.2 未来研究方向与前景分析 (41)1. 内容概要本文综述了修饰技术在电化学传感器领域的研究进展，电化学传感器因其高灵敏度、快速响应和低成本等优点，在生命科学、环境监测、食品安全等领域有着广泛的应用前景。

为了提升电化学传感器的性能，修饰技术的应用已成为研究热点。

该文首先简要介绍了常用的电化学传感器类型以及其工作原理，然后重点总结了多种修饰技术，包括纳米材料修饰、生物分子修饰、二维材料修饰等，并对每种技术在电化学传感器中的应用案例进行了详细分析，包括其优势、局限性和未来发展方向。

还对修饰技术带来的性能提升，如灵敏度、选择性、稳定性和耐用性等方面进行了深入探讨。

碳纳米管修饰电极

科技资讯科技资讯S I N &T NOLO GY I NFORM TI ON 2008N O.12SC I ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON 高新技术碳纳米管(CNT s )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,CN T s 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,C N T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。

1C N T s 修饰电极1.1CN Ts 前处理研究证明,对于各种方法制备的CN T s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CN T s 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CNT s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。

H u g h e s 等将羧基化的CN T s 分散在吡咯单体溶液中电聚合制备了MW N T -P p y 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CNT s 上研磨,借助机械力、化学和物理的吸附作用把CNT s 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CNT s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,CNT s 修饰的玻碳电极表现出一对还原和再氧化峰。

超氧阴离子自由基电化学分析的新进展

Brown等M将直径12nm单层金溶胶颗粒修饰二氧化锡电极,实现了溶液中的直接、可逆电化学，且无需任何预处理步骤。金溶胶颗粒可看作是空间紧密而独立的微电极组合体。但随着纳米颗粒的聚集,的电化学变的准可逆或者不可逆,表明纳米金属尺寸和形貌在实现蛋白质的直接电子传递中也起到极其关键的作用。Zhu等122首次利用1,5或二硫醇交替连接Au、Ag胶体制备多层Au/Ag膜,在温和条件下通过氯金酸溶液去除成孔物质纳米Ag,通过层层自组装技术在氧化铟锡（ITO)电极表面制备了纳米多孔金膜。保持其生物催化活性，电子转移速率为!1。同时,该第三代传感器具有良好的选择性和稳定性,其检出限达到/L,线性范围是~/L。
如图3所示,Tian课题组[43首次在锥状、棒状和球状3种不同形貌的纳米金表面上同时实现了SOD的直接电化学。热力学和动力学分析表明SOD在不同界面上的电子转移速度，与纳米金的形貌有关Or分别转化成Oi和&O2(如图4A)。此过程可看成是分别在两个电极上独立进行的两个反应。一方面,在阳极反应中图（4B),电解液中的被MnOi+的氧化生成O2,同时MnOi+被还原成Mn2+。而生成的Mn2+能够在电极上失去电子，重新被氧化成MnO2+。另一方面，在阴极反应中（图4C),O；-氧化Mn2+生成MnO2+,而生成的MnO2+在电极表面得到电子被还原成Mn2+。因此,在O〗-存在的情况下,通过Mn2+修饰电极上的氧化或还原电流检测O2’_。因此,通过两极上氧化或还原电流信号的变化，即可实现对O2’_的检测。电化学信号表明此生物传感器可以实现细胞应激反应产生0厂自由基的可逆响应，暗示02’_自由基可作为_种癌症生物标记物，为生理和病理方面的研究提供了基础。
环境来实现其直接电子传递,致使阻碍其在活体检测方面的实际应用。通过界面设计使修饰电极可以建立理想的接触界面,暴露酶的电活性中心，实现酶与电极之间快速的直接电子传递,并利用其对自由基的选择性达到预期的检测目的，对于预防和治疗疾病以及抗氧化药物的研发都具有现实意义。

化学分析中的电化学检测技术有什么新进展

化学分析中的电化学检测技术有什么新进展关键信息项：1、电化学检测技术的新原理及应用领域2、新型电极材料的研发与性能3、检测灵敏度和选择性的提升方法4、与其他分析技术的联用优势5、微型化和便携化的发展趋势6、数据分析和处理的新方法1、引言11 化学分析在众多领域中的重要性12 电化学检测技术的基本原理和特点2、电化学检测技术的新原理及应用领域21 基于量子点的电化学检测原理211 在环境监测中的应用，如重金属离子检测212 在生物医学领域的应用，如疾病标志物检测22 基于纳米材料的电化学传感原理221 在食品安全检测中的应用，如农药残留检测222 在药物分析中的应用，如药物浓度监测3、新型电极材料的研发与性能31 碳纳米材料电极的特性和优势311 石墨烯电极的制备方法和性能改进312 碳纳米管电极在电化学检测中的应用32 金属有机框架材料电极的研究进展321 其在提高检测灵敏度方面的作用322 对复杂样品分析的适应性4、检测灵敏度和选择性的提升方法41 信号放大策略的应用411 酶催化放大技术412 纳米粒子催化放大技术42 表面修饰技术对选择性的改善421 特异性抗体修饰电极422 分子印迹技术的应用5、与其他分析技术的联用优势51 电化学检测与色谱技术的联用511 提高分离和检测的效率512 在复杂样品分析中的应用实例52 电化学检测与光谱技术的结合521 实现多参数同时检测522 增强分析的可靠性6、微型化和便携化的发展趋势61 微电极阵列的设计与制造611 在微型化检测设备中的应用612 对现场实时检测的意义62 便携式电化学检测仪器的特点和优势621 电池供电和小型化设计622 在户外和临床现场的应用前景7、数据分析和处理的新方法71 人工智能在电化学数据分析中的应用711 数据建模和预测712 提高数据解读的准确性72 多变量数据分析方法的应用721 主成分分析和偏最小二乘法722 对复杂电化学信号的解析8、结论81 电化学检测技术新进展的总结82 对未来发展的展望和挑战以上协议内容围绕化学分析中的电化学检测技术的新进展展开，涵盖了多个关键方面，希望能满足您的需求。

碳纳米管修饰电极及其在环境分析中的应用

碳纳米管修饰电极的类型
１９年１的ｌｉａ教授ｕ用真空电弧蒸发石９１３本ｉｍ Байду номын сангаас Ｊ墨电极，对产物做高分辨率透视电镜分析并
（ＲＥ，现了具有ｎ尺寸的碳的多层管状物ＨＴＭ）发ｍ
ＡｐｌａｉｎｏｒｏｎｔｂｏｉｅｅｔｏｅｐｉｔｏｆＣａｂｎＮａｏｕｅＭｄｆｄＥｌｃｒｄｓｃｉ
ｉｈｖｒｎｅｔＡｎｌｓｓｎｔｅＥｎｉｏｍｎａｙｉ
ＪａｇＬｎｙｎＬｕＬｉＬｏＸＮｕＪｎｉｇＬａｇａｉｎｉｇａｉｅｕｕｉｕｌｕＧｕｎｈｎｎ
— —
根据修饰方式的不同可将ＣＴＥ分为碳纳米管ＮＭ
糊电极和碳纳米管薄膜修饰电极两大类。
１１碳纳米管糊电极．
早在１９９６年，ｒｔ￣等便按照碳糊电极的制备Ｂｉｏ］ｔ
方法，将碳纳米管用溴仿调和均匀，后压人玻璃管然
域，应用范围十分广泛。本文评述了碳纳米管修饰电极的研究状况及其在环境分析中的应用，展望了碳纳米管其并
修饰电极的发展前景。关键词碳纳米管修饰电极环境分析电分析
ｃｅｓｒｎｌｃｒｃｅｃａｙｉ，ａｄｈｓｅｔｎｉｅａｐｉａｉｎ．Ｉｈｓｐｐｒｔｅｒｓａｃｉａｉｎｎｐｌｃ－ｈｍｔａｄｅｅｔｏｈｍｉａａｌｓｓｎａｘｅｓｖｐｌｃｔｏｓｎｔｉａｅ，ｈｅｅｒｈｓｔｔｏｓａｄａｐｉａｉｙｌｎｕｔｎｆＣＮＴｍｏｉｅｌｃｒｄｅｎｔｅｅｖｒｎｎａｎｌｓｓｗｅｅｒｖｅｄ；ｍｅｗｈｌｔｅｐｔｎｉｌｏｉｓｏｏｄｆｄｅｅｔｏｓｉｈｎｉｍｅｔａａｙｉｒｅｉｗｅｏｌｎａｉｅ，ｈｅｔｆＣＮＴｄｉｅｏａｍｏｆｄｅｅｔｄｅｗａａｙｅａｄｒｆｒｎｅｒｉｄｉｈｓｒｖｅ．ｌｃｒｓａｌｚｄ，ｎｅｅｃｓｗｅｅｃｔｎｔｉｅｉｗｏｎｅｅＫｅｙｗｏｄｃｒｏａｏｕｅｍｏｉｅｌｃｒｄｅｖｒｎｎａａｙｉｅｅｔａａｙｉｒｓａｂｎｎｎｔｂｄｆｄｅｅｔｏｅｉｎｉｍｅｔｌａｌｓｓｏｎｌｃｒｎｌｓｓｏ

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纳米材料具有表面效应，体积效应和介电限域效应等不同于块体材料的性质，作为电极材料和催化可
剂，具有很高的活性和选择性．当利用纳米材料对电极进行修饰时，了将材料本身的物化特性引入电极界除面外，使电极拥有大的比表面积，良的吸附性能等纳米材料的特性，而降低电极电位，还优从提高电化学反应的速度、电极的选择性和灵敏度．这类修饰电极可用于测定多种具有活性和非活性的样品，而使电分析化从
ｍｏｆｅｌｃｒｄｅｒｉｆｄ．ｄｉｉｄｅｅｔｏｓａｅｂｒｅｅＫｅｗｏｄｎｎｏｔｒａ；ｍｏｆｅｌｃｒｄｅ；ｅｅｔｏｈｍｉａｎｌｉｙｒｓ：ａｍａｅｉｌｄｉｉｄｅｅｔｏｌｃｒｃｅｃｌａａｙｓｓ；ｒｓａｃｏｅｓｅｅｒｈｐｒｇｒｓ
ｔｏｅＳｒｖｅｄＴｈｌｃｒｃｅｉａｐｌａｉｎｏａｏｍｅａ，ｎｎｘｄ，ｃｒｏａｏｒｄｓｉｅｉｗｅ．ｅｅｅｔｏｈｍｃｌａｐｉｔｆｎｎｔＩａｏｏｉｅａｂｎｎｎ－ｃｏ
ＲｅｅｒｈＰｒｇｅｓｏｅｔｏｈｅｉａｐｉａｉｎｏｓａｃｏｒｓｆＥｌｃｒｃｍｃｌＡｐｌｃｔｏｆＮａｏａｅｉｌＭｏｉｉｄＥｌｃｒｄｓｎｍｔｒａｄｆｅｅｔｏｅ
ｔｂｅ，ｃｒｏａｏｔｂｅｃｍｐｏｉｅａｄｏｔｅｙｓｏｎｏｔｒａｓａｏｍｅａｂｏｒｒｕｔｕａｂｎｎｎｕｏｓｔｎｈｒｔｐｅｆｎａｍａｅｉｌｔｈｎｄａａｄａｅｏ —
学的应用更为广泛．
１纳米金属修饰电极
纳米金属材料具有小的体积，的比表面积，的生物兼容性，加速电子传输速率，大好能而且纳米金属本身就可以作为电极材料，电化学领域具有广泛的应用研究．目前，在国内外研究者已经研究了各种不同的纳米
金属材料修饰电极在电化学分析中的应用．如纳米Ａｕ、Ａｇ、ｔ ” 和Ｃ Ⅲ Ｐｕ等．这些纳米金属修饰
电极大大提高了电化学的灵敏度，如黄海平等将１ｍ的纳米金固载在ＰＮＩ６ｎＡ修饰的ＧＣＥ上制备的Ｈｏ
摘
要：述了纳米材料修饰电极在电化学分析中的应用研究．主要总结了国内外纳米金属材料、米金属氧综纳
化物材料、纳米管与碳纳米管复合物以及其他纳米材料在电化学分析中的应用研究，指出了纳米材料修饰碳并电极在电化学分析应用中存在的问题．关键词：米材料；饰电极；化学分析；究进展纳修电研中图分类号：４Ｏ６６文献标识码：Ａ文章编号：０８１１（０００ — ００ —０１０一０１２１）５１３４
ＣｌｇｆＴｒｎｐｒａｉｎＴｃｎｌｇ，Ｆｚｏ５０７Ｆｕｉｎｈｎ）ｏｌｅａｓｏｔｔｅｈｏｏｙｕｈｕ３００，ｊａ，Ｃｉａｅｏｏ
ＡｂｔａｔＲｅｅｅｅｒｈｐｒｇｅｓｉｌｃｒｃｅｃｌａｌｃｔｏｎｍａｅｉｌｓｒｃ：ｃｎｔｒｓａｃｏｒｓｎｅｅｔｏｈｍｉａｐｐｉａｉｎｏｆｎａｏｔｒａｓｍｏｄｆｅｌｃｉｉｄｅｅ —
ｌｅ．Ｂｅｉｅ，ｓｍｅｒｂｅｏｃｒｉｇｈｅｅｔｏｈｍｉａｐｌａｉｎｏａｏａｅｉｌｉｄｎｓｄｓｏｐｏｌｍｓｃｎｅｎｎｔｅｌｃｒｃｅｃｌａｐｉｔｏｆｎｎｍｔｒａｓｃ
ＣＨＥＮ —ｕｎＬｉａ ’ ｊ
（ｐｒｍｅｔｆＳｆｔｅｈｏｏｙａｄＥｎｉｎｎａｇｎｅｉｇ，ＦｊａｏａｉｎｌＤｅａｔｎａｅＴｃｎｌｇｎｖｒｍｅｔｌｏｙｏＥｎｉｅｒｎｕｉｎＶｃｔａｏ
第２１卷第５期２１００年９月
化
学研
究
中国科技核心期刊
ｈｙ＠ｈｎ．ｄ．ＥＳＥＡＲＣＨ
纳米材料修饰电极在电化学分析中的应用研究进展
陈丽娟
（建交通职业技术学院安全技术与环境工程系，建福州３００）福福５０７
传感器，由于大量的纳米金颗粒被吸附在复合膜上能加快电子传输速率，而使该类传感器具有快速的响从应，该传感器对ＨＯ的检测线性范围为１２ｚ．ｍｏ／～Ｏ５ｌＬ．５ｍｍｏ／检出限为０３ｍｏ／且有好的稳定ｌＬ，．５ｌＬ，