多工作模式液相色谱电化学检测系统Ⅰ.系统的设计和研制

 〕设计和研制了多工作模式的液相色谱电化学检测系统，主要包括一个多工作模式的电化学流通池和一个双恒电位仪。检测系统具有四种单双工作电极模式：壁面射流型、薄层型、双电极串行和平行相对型，既能用于定量分析工作，也能用于动力学研究。系统使用方便，灵敏度高，稳定性好。     

液相色谱中的双工作电极电化学检测

]设计和组装了用于液相色谱的双工作电极电化学检测的薄层流通池和双恒电位控制器。控制器同时控制两个工作电极的电位,仪器灵敏、稳定,操作方便,可检测低至pA级的电流。研究了肾上腺素、多巴胺、对苯二酚和儿茶酚等四种物质的串型、并型双电极行为,在串型双电极中,四种物质的收集系数在0.24—0.34之间,可应用于定量分析测定。     

热电极技术在电化学传感器中的应用

热电极技术是使用电流直接或间接加热微电极,通过控制施加电流的时间和大小来调节电极表面的温度。电极加热时可以只提高电极表面温度,而溶液的整体温度并不改变。由于温度对电化学反应速率、物质的扩散和对流均有影响,使用热电极技术可以减少背景噪音、提高检测的灵敏度与重现性。因此,热电极技术因其简单的加热设备、更高的检测灵敏度和更低的电极污染效应,在电化学分析领域引起了普遍关注。本文介绍了热电极技术的发展概况、工作原理、电极设计思路、电极温度的测量与控制、电极种类以及在电化学检测系统、电致化学发光检测系统、流动注射安培检测系统、毛细管电泳/芯片-电化学/电致化学发光检测系统中的相关应用。最后展望了该技术的发展趋势。     

光寻址生化传感器

研制出一种基于光寻址电位传感器(LAPS)原理的多参数生化传感器系统。根据电化学三电极测试方法提出了具有光栅功能的网格型Pt薄膜辅助电极的创新性设计,并实现了光机电一体化的检测系统。文中探讨了电解质的电导和LAPS曲线的归一化、敏感膜制备、差分检测等问题,给出pH值、尿素、青霉素、乙酰胆碱等的测试结果.     

盐酸二甲双胍在不同电极上的电化学行为及其分析应用

比较了盐酸二甲双胍(Met)在金电极、铂电极、玻碳电极上的电化学行为,结果表明Met在玻碳电极上具有最佳电化学信号;在此基础上,将单壁碳纳米管修饰的玻碳电极作为工作电极,在最佳实验条件下对Met进行检测,其响应电流与Met浓度在200~5000μmol/L范围呈良好的线性关系,定量限是100μmol/L,可用于检测尿液中的Met。     

芯片毛细管电泳电化学检测

评述了芯片毛细管电泳各种电化学检测尤其是安培检测中工作模式、工作电极、分离电流的消除、应用等方面的进展,并进行了展望。     

农药残留的安培检测法*

建立灵敏高效的农药分析方法对于有效解决由农残超标引起的食品卫生安全和环境污染等问题具有重要意义。安培检测法作为一种简便、快速、灵敏、准确的电化学方法,最近几年来被越来越多地应用于农药分析研究,其研究热点主要集中于通过对电化学体系中工作电极的选择和优化来改善检测的性能,提高灵敏度,降低检测限。本文根据检测体系中工作电极的分类从常规电极、修饰电极以及微电极等3方面对农药残留安培检测体系的研究进展作了综述,并认为集成便携化是农残电化学检测方法的研究发展趋势。     

用于细胞检测的微电极传感器设计及传感分析

本文针对肿瘤细胞的活性检测、神经细胞的神经递质检测与巨噬细胞等的氧化损伤检测等细胞检测中的核心问题,简要介绍电化学生化传感器和传感方法在细胞检测领域的应用和发展,重点对不同微电极结构的电化学传感器的设计制作、细胞检测方法及应用进展进行了综述。电化学生化传感器从单一检测电极向集成多功能和阵列式电极发展,从单个电极传感检测模式向芯片集成微电极式传感系统发展,而在其生物相容性、检测限和检测效率等方面尚需进一步提升和拓展。基于微机电系统(MEMS)技术制作的微电极研制,电极表面的多种化学和生物修饰的敏感膜研究,从硅基到聚合物柔性基底电极的材料拓展,小体积、植入式、可穿戴式的电化学生化传感器研制等是目前发展的方向,其在临床检验、精准医疗、运动健康监测、老年健康服务等诸多领域中显示出巨大的应用前景。     

多工作电极流动薄层电化学检测器及电解色谱

本文结合我们实验室所开展的一些工作,对多工作电极流动薄层电化学检测器及其电解色谱的一些新进展作了评述。着重介绍了三种结构类型即串联型、并联型和对向并列型的双工作电极检测器的设计和用途。本文还就双工作电极薄层电化学检测器与液相色谱结合的基本原理、优点和一些应用进行了讨论。最后简要地介绍了电解色谱的基本原理、进展及应用近况。     

电流型电化学遥测系统的研制与应用

研制了一种微型嵌入式遥测系统,并利用此系统实现了电化学传感检测。遥测系统的输出电压范围为-0.5~0.5 V,分辨率<1 mV；电流检测范围为-1~1μA,最小分辨率为0.2 nA。此遥测系统是基于ADuCM360微处理器设计的,包括恒电位仪、电流检测模块和无线模块,尺寸大小为24 mm ×13 mm ×11 mm。利用LabVIEW开发上位机软件,用于数据存储和实时显示。为了验证该系统的精度和可靠性,对系统进行了电学性能测试。应用遥测系统检测不同浓度抗坏血酸溶液的电流响应,电极施加的工作电位为30 mV,在浓度范围50~300μmol/L 内,抗坏血酸电极的电流响应与其浓度呈现良好的线性关系,线性方程为I(nA)=2.98CAA(μmol/L)-137.39,线性相关系数R2=0.984。并以脑缺血模型为例,探索了仪器在活体动物研究中的适用性。结果表明,该系统可用于相关动物模型的研究。     

PMBNPs/MWCNTs/Nafion修饰电极差分脉冲伏安法测定利血平

合成了一种新型的导电聚合物纳米粒子-多聚亚甲基蓝纳米粒子(PMBNPs),以扫描电镜、紫外光谱及荧光光谱对PMBNPs进行了表征。将PMBNPs固定化在MWVCNTs/Nafion修饰电极表面,制备了PMBNPs/MWCNTs/Nafion修饰电极。通过循环伏安法和电化学阻抗谱对其电化学性质进行了表征,结果表明较之亚甲基蓝溶液和电化学聚合的亚甲基蓝,由多个亚甲基蓝分子组成的纳米粒子制备成的修饰电极具有良好的电活性,可以实现检测信号的放大。据此,将PMBNPs/MWCNTs/Nafion修饰电极用于利血平的电化学检测。     

新型芯片电泳柱端安培检测系统的构建与评价

自行设计开发了一套便于与电泳芯片集成的一体式柱端安培检测池系统．该系统由整块透明有机玻璃精密加工而成,包括电泳芯片支架和安培检测池两部分,芯片可通过芯片插槽和不锈钢夹具固定在芯片支架上,各种检测用电极可直接通过螺母固定在安培检测池中．以100μmol／L的DA为模式分析物,分别采用直径为100、300和500μm的铂金圆盘电极与表观直径为240μm的碳纤维电极作为工作电极均在该装置上实现了良好组装和高灵敏检测．采用碳纤维工作电极对该系统的检测参数进行了优化．测试结果表明该系统在电化学清洗程序下连续六次测定100μmol／L多巴胺的峰电流相对标准偏差为3．2％,保留时间相对标准偏差为0．5％,DA的检测限为0．4μmol／L（按照S／N=3计）．该系统体积小巧,测试稳定,检测灵敏度较高,工作电极更换方便,适合作为芯片电泳柱端安培检测通用平台．     

一种比率型Cu~(2+)电化学传感器及其分析应用

本研究以硫堇聚合物作为内参比探针分子,通过电化学聚合法将硫堇聚合于单壁碳纳米管修饰玻碳电极(SWNTs/GCE)上,并以该修饰电极为工作电极,建立了一种比率型检测Cu~(2+)的电化学传感方法。结果表明,在1~25μmol/L浓度范围内,Cu~(2+)的阳极溶出峰电流ICu~(2+)与聚硫堇氧化峰电流ITh的比值与Cu~(2+)浓度呈较好的线性关系,检测限为96nmol/L,方法用于加标自来水样中Cu~(2+)的检测,回收率较好。     

多壁碳纳米管-Nafion膜修饰铂电极的电化学性质

使用多壁碳纳米管(MWCNTs)和Nafion溶液制备了多壁碳纳米管-Nafion膜修饰的铂电极。运用扫描电子显微镜(SEM)对多壁碳纳米管、Nafion膜、多壁碳纳米管-DMF膜和多壁碳纳米管-Nafion膜进行了形貌表征。通过电化学系统研究了铁氰化钾在多壁碳纳米管-Nafion膜修饰电极、多壁碳纳米管-DMF修饰电极以及未修饰铂电极的表面电化学行为。结果显示,多壁碳纳米管-Nafion膜修饰的电极对铁氰化钾有显著的电化学增强作用,于0.185 V处形成了一个尖锐的还原特征峰,比未修饰的铂电极还原峰增强近8.7倍;在0.231 V处形成了一个较强的氧化特征峰,比未修饰的铂电极氧化峰增强近2.7倍。由于多壁碳纳米管的比表面积大,利用其与Nafion修饰的电极能增强电子传输效率,使测定的峰电流增大,从而提高灵敏度,有助于检测低浓度物质。进一步研究发现,铁氰化钾在未修饰的铂电极表面反应为可逆反应,而在MWCNTsNafion膜修饰后的电极表面反应为不可逆反应。     

水体总毒性在线检测仪器的研制

研制了基于电化学媒介体法的水体总毒性在线检测仪器, 通过对比水样和标样中微生物的呼吸活性差异, 实现对水体总毒性的在线监测.毒性检测的受试体微生物为原位培养微生物.电化学检测采用三电极系统, 其中铂微阵列电极、Ag/AgCl(3 mol/L KCl)电极和金丝电极分别作为工作电极、参比电极和对电极.对浓度为5.0、10.0和20.0 mg/L的模型毒物3,5-二氯苯酚(DCP)进行检测, 获得的微生物呼吸活性抑制率分别为24.4%、48.9%和59.2%.在连续在线监测过程中, 仪器能够对所有随机加入毒性物质(5.0 mg/L DCP)的水样输出毒性警报(以10%的呼吸抑制率为毒性报警临界值), 表明此仪器可以用于水体总毒性在线检测和预警.     

层层自组装法制备碳纳米管/酶多层膜电极及其检测酚类物质

将十二烷基硫酸钠（SDS）分散的碳纳米管(CNTs)和辣根过氧化物酶(HRP)通过层层组装方法构筑HRP多层膜酶电极,并将其用于酚类物质的分析检测研究。紫外-可见光谱表明,SDS分散的CNTs可与HRP均匀有效地组装构筑多层酶膜。电化学研究表明,CNTs的引入很好地提高了HRP电极的灵敏度;随着CNTs/HRP组装层数的增加,电极的电化学响应增加。研究结果表明该HRP电极对酚类物质（邻苯二酚、对苯二酚和苯酚）的分析检测具有宽的线性范围、好的灵敏度和抗干扰性。     

碳纳米管/铜纳米结构电极材料在葡萄糖检测中的应用

利用电化学沉积法制备了碳纳米管/铜纳米结构电极材料, 采用扫描电子显微镜和电化学方法对电极表面的形貌和电化学性质进行了表征. 结果表明, 碳纳米管/铜纳米结构电极材料具有较大的电化学活性表面积、 高稳定性、 良好的导电性以及高葡萄糖电氧化活性, 有望用于葡萄糖的检测.     

砷钼杂多酸薄膜化学修饰电极研究

杂多酸和杂多酸化学修饰电极的电化学研究及应用正在不断地深入发展,杂多酸化学修饰电极不仅可用于中心原子的定量分析,还以其优良的电催化性质,应用于液相色谱的电化学检测,因此日益受到重视,本文首次报道以玻碳为基体的砷钼杂多酸薄膜化学修饰电极(简称AsMo₁₂电极)的制备及其电化学和电催化性质,AsMo₁₂电极具有良好的稳定性和电化学活性,电极寿命长,可应用于砷(V)的伏安法测定和IO^3-的电催化检测。     

毛细管电泳多脉冲溶出安培检测方法的研究

 摘要：将用于电化学检测的三电极与驱动电泳分离的电化学系统的接地电极在毛细管出口处的外面作适当的布置,可最大程度地减少高压电场对安培检测的干扰。多阶脉冲溶出安培检测方式提高了电流检测灵敏度,并可在一定程度上通过不同的溶出电位鉴别分离组分。将该方法应用于铜、锌、铅、铊、镉等离子的毛细管电泳分离,得到了较满意的结果。     

双酚A电化学检测方法的研究进展

综述了双酚A的直接电化学检测方法(用于裸电极表面的修饰材料包括纳米材料、新型材料和生物材料)和间接电化学检测方法(包括电化学适配体传感器,电化学酶传感器和电化学分子印迹传感器)的研究进展,并对其前景进行了简要展望(引用文献54篇)。