基于电化学方法测定饮用水源水中的痕量铜离子（英文）

本文建立了一种饮用水源水中痕量溶解态铜离子(Cu~(2+))的定性和定量电化学检测方法.该方法首先通过电化学循环伏安法于玻碳电极表面制备粒径约为70 nm的金纳米粒子(Au NPs),然后采用方波阳极溶出伏安法进行待测水样中Cu~(2+)的定性定量分析.研究结果表明,对于标准溶液,方法的检出限为1.3μg·L~(-1),线性范围在2～50μg·L~(-1)之间,常见重金属离子对其定性定量分析几无影响.在此基础上,将该方法应用于福建省重要的饮用水源水———闽江中游水样中Cu~(2+)的含量分析,所得测试结果与国家标准方法(石墨炉原子吸收光谱法)无显著性差异,标准偏差在20%以内.本方法具有电极制备简单、测定成本低以及分析快速等优点,进一步优化电极制备方法以提高方法的重现性和定量准确度,将可望用于现场测定各种饮用水源水中的痕量溶解态Cu~(2+).     

基于RGO-Au-ZIF-8复合材料的电化学传感器制备及其在铅离子和铜离子同时检测中的应用

金属有机骨架（MOFs）材料因其结构和组成特点在重金属离子的吸附和预富集方面表现出独特优势,在重金属离子的光学传感方面显示出极大的应用潜力,但其导电性较差,这大大限制了其在电化学传感领域的应用.制备了一种功能化的金属有机骨架复合材料——热还原氧化石墨烯-金-沸石咪唑酯骨架材料（RGO-Au-ZIF-8）.该复合材料具有较本体MOF显著改善的电化学性质,利用其构建电化学传感平台实现了对水相溶液中铅离子（Pb²⁺）和铜离子（Cu²⁺）的同时灵敏检测.借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱法和各种电化学技术对所制备材料及其修饰电极的形貌、结构和电化学特性进行了表征.采用阳极溶出伏安法（DPASV）对水相溶液中的Pb²⁺和Cu²⁺进行检测,并对检测溶液pH、沉积时间和沉积电位等实验参数进行了优化.在最优化条件下,该传感平台对Pb²⁺和Cu²⁺的检测线性浓度范围分别为0.005～10（Pb²⁺）和0.01～10（Cu²⁺）μmol·L^-1,检测限为2.6×10^-9（Pb²⁺）和7.8×10^-9（Cu²⁺） mol·L^-1.此外,还对该传感平台的选择性、重现性和稳定性进行了考察,并进行了实际水样中Pb²⁺和Cu²⁺的回收实验.该工作为重金属离子的同时、快速且灵敏的检测提供了一种新的平台,并大大拓展了MOFs材料的电化学应用.     

共价有机骨架材料修饰碳糊电极电化学检测铜离子

利用溶剂热反应合成共价有机骨架材料TpBD-COF，通过扫描电子显微镜和红外光谱表征其形貌和结构。按照一定比例将石墨粉、 TpBD-COF、离子液体(BPPF6)和石蜡油混合研磨，制备COF-2-BPPF6-CPE碳糊电极，采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)评估修饰电极的电化学性能。在pH 3.50的邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液中，Cu²⁺在修饰电极上有灵敏的电流响应。COF修饰碳糊电极对Cu²⁺有更高的峰电流，且峰电流与Cu²⁺浓度在1～200μmol/L呈线性关系(R2=0.9997)，检出限为0.13μmol/L。利用该修饰电极，采用标准加入法对水样中的Cu²⁺进行测定，回收率为100.6%～101.2%，表明其可用于检测水体中的Cu²⁺。     

基于叶片状氧化铜纳米材料的无酶葡萄糖传感电极

将Nafion交联剂与纳米材料修饰至玻碳电极基底制备一种无酶葡萄糖传感器,通过循环伏安曲线、时间-电流曲线检测该电极电化学特性. 氧化铜纳米复合膜具有高比表面积和多活性点位的优点. 实验结果表明,氧化铜纳米电极对葡萄糖的检测线性响应范围0.01 ~ 0.3 mmol·L^-1,灵敏度1783.58 μA·L·mmol^-1·cm^-2,检测限0.80 μmol·L^-1 (S/N=3),稳定性较好,能抵抗抗坏血酸、多巴胺和尿酸干扰.     

二氧化钛纳米颗粒/还原氧化石墨烯修饰玻碳电极在对硝基苯酚检测中的应用

本文报道了用二氧化钛纳米颗粒（TiO₂NPs）/还原氧化石墨烯（RGO）的复合物修饰玻碳电极检测微量对硝基苯酚（4-NP）的电化学方法. 本研究用扫描电子显微镜（SEM）对该复合材料形貌进行表征,用循环伏安法和交流阻抗谱对该复合物电极的电化学性能进行检测,表现出良好的电化学特性,采用差分脉冲伏安法对4-NP进行微量检测,结果令人满意,这主要得益于TiO2NPs/RGO复合物对4-NP有较高的催化活性,其电流峰值与浓度呈较高的线性关系,DPV的检测范围为10μmol·L^-1 ~ 350μmol·L^-1,检测限为0.13 μmol·L^-1. 与其他报道的一些电化学传感器相比,该传感器检测范围大,检测限低,且工作稳定,成本低,分析简单快速,具有很好的应用前景.     

催化电位法测定痕量铜

本文提出固定时间标准校正比较法,用碘离子选择性电极为指示电极研究了Cu²⁺-S₂O₈^2--I^-反应体系催化测定痕量Cu²⁺的最佳条件并应用于实际分析。     

PANI-SnP复合膜电极在镍镉废水中电控离子交换性能

采用滴涂法在铂基底制备了电活性聚苯胺-磷酸锡(PANI-SnP)复合膜电极,考察了该电极在Ni²⁺、Cd²⁺溶液的电控离子交换性能. 用傅立叶变换红外光谱和扫描电镜分析观察复合膜的组成及表面形貌;在0.1 mol·L^-1 Ni(NO₃)₂、Cd(NO₃)₂溶液,通过循环伏安法比较了PANI膜、SnP膜及PANI-SnP复合膜电极的电化学性能,并结合电化学石英晶体微天平技术重点考察了PANI-SnP复合膜的离子交换机制;同时,通过循环伏安法调控复合膜电极的氧化还原电位,结合X射线能谱和X射线光电子能谱分别测定了其氧化和还原状态的元素组成. 结果表明,PANI-SnP复合膜电极在Ni²⁺、Cd²⁺溶液均有良好的氧化还原电活性和可逆离子交换性能,其Cd²⁺离子选择性优于Ni²⁺离子,通过电控离子交换可使Cd²⁺离子从镍镉废水高效分离.     

Ag@SiO2@NF电化学传感器的制备及其对铅离子的检测

本文采用溶胶-凝胶法制备巯基功能化的SiO₂微球,利用银与巯基的络合作用将银负载在SiO₂微球上,利用压片法将Ag@SiO₂修饰在泡沫镍表面,制备了Ag@SiO₂@NF电化学传感器,并研究了其在水中Pb²⁺检测方面的应用。通过透射电子显微镜,扫描电镜,电子能谱等对Ag@SiO₂@NF的形貌结构进行了表征,通过差分脉冲伏安法对Ag@SiO₂@NF的电化学性能进行了检测。结果表明,制备的Ag@SiO₂微球均匀的负载在泡沫镍表面。在最佳条件下使用差分脉冲伏安法对Pb²⁺进行电化学检测。测定的线性范围为1~5×10^-4M,检测限为0.761μmol·L^-1,为在各个环境中快速、准确、灵敏的检测水中Pb²⁺的含量提供了一种新思路。     

基于Nafion固定磷钼酸和石墨烯共修饰PEDOT膜电极的电化学过氧化氢传感器

以玻碳电极（GCE）为基底电化学聚合制得聚3,4-乙烯二氧噻吩（PEDOT）膜修饰电极,再通过Nafion共固定磷钼酸和石墨烯构建了一种新型的无酶电化学H₂O₂传感器. 利用扫描电子显微镜（SEM）表征制得的修饰电极,并通过循环伏安法和计时电流法研究了传感器对H₂O₂的响应性能. 结果表明,在优化条件下,该传感器对H₂O₂还原具有良好的电催化性能,检测H₂O₂的线性范围为2.91×10^-6 ~ 1.83×10^-2 mol•L^-1,检出限和灵敏度分别为9.90×10^-7 mol•L^-1（S/N = 3）和112.5 μA•（mmol•L^-1）^-1. 此外,该传感器还具有良好的重现性和选择性.     

电沉积铋膜电极差示脉冲溶出伏安法测定盐酸左氧氟沙星

盐酸左氧氟沙星分子中含有弱酸性有机胺结构,可与Zn(SCN)₄^2-形成离子缔合物沉淀. 将沉淀分离溶解后,用差示脉冲溶出伏安法在原位形成铋膜电极上测定沉淀中锌(II)的含量,间接测定盐酸左氧氟沙星的含量,结果表明,采用铋膜电极伏安曲线峰形好、灵敏度高、峰电流值大,方法的线性回归方程为I = 1.1401c - 0.5309,相关系数R = 0.9979,线性范围为5.0 ~ 60μg·mL^-1,检出限为3.18×10^-5μg·mL^-1,回收率为95% ~ 101%,相对标准偏差RSD = 2.87%.     

基于WS2量子点材料固定葡萄糖氧化酶的直接电化学及其生物传感研究

采用水热法制备水溶性WS₂量子点（WS₂ QDs）材料,并将该材料进一步用于葡萄糖氧化酶（GOx）的有效固定,构建GOx/W₂ QDs/GCE传感界面. 采用透射电镜、紫外-可见光谱和电化学等方法对材料的形貌、GOx的固定化过程,以及传感器的直接电化学和电催化性能进行了表征. 结果表明,WS₂ QDs材料能够有效促进GOx与电极之间的直接电子转移. 并且,基于该传感器对葡萄糖良好的电催化作用,该方法有效实现了对葡萄糖的高灵敏检测,其线性范围为25 ~ 100 μmol·L^-1和100 ~ 600 μmol·L^-1,检测限为5.0 μmol·L^-1（S/N=3）. 该传感器具有良好的选择性、重现性和稳定性,可用于实际样品血糖的分析测定.     

Keggin 型磷钨酸盐修饰碳糊电极传感多巴胺的研究

多金属氧酸盐作为一类阴离子簇合物,由于其结构的多样性和尺寸大小的可调变性,在电化学、催化和药学等领域引起了人们的广泛关注.本文制备了多酸Co(C₁₅N₆H₁₂)₂[PW₁₂O₃₈]·5H₂O（Co[PW₁₂O₃₈]）修饰碳糊电极并通过电化学阻抗谱、循环伏安法以及差分脉冲伏安法对多巴胺的传感性能进行了研究.对其制备条件和检测条件分别进行了优化.在优化条件下,制备的传感器对多巴胺具有良好的选择性和灵敏度的检测能力.多巴胺的线性响应范围为8.0x10^-6 mol·L^-1至3x10^-5 mol·L^-1,灵敏度为0.039 μA·(μmol·L^-1)^-1,检出限（S/N=3）为5.4 x10^-6 mol·L^-1. 制备的多酸修饰碳糊电极用于检测多巴胺表现出良好的稳定性和重现性,并且对抗坏血酸、尿酸等常见的干扰物质,具有良好的抗干扰性. 多酸修饰的碳糊电极制备过程简单方便,成本低,传感性能良好,对应用于电化学传感器检测多巴胺具备潜在的应用前景.      

X-射线吸收谱原位表征Cu-Zn/SiO2催化剂Cu价态

铜基催化剂的价态组成与制备方法、还原温度有关,也是决定其催化性能的关键因素.本文对比研究Cu-Zn/SiO₂和Cu/SiO₂催化剂前驱体在不同还原温度下的价态组成及其醋酸甲酯加氢性能.采用同步辐射X射线吸收谱原位表征催化剂前驱体的Cu K边的X射线近边吸收谱（XANES）,通过线性组合分析方法（LCF）拟合XANES吸收谱得到了催化剂前驱体在不同还原温度下氧化态（Cu²⁺、Cu⁺）和金属态（Cu⁰）的组分含量.结果表明：（1）采用蒸氨法添加Zn制备的Cu-Zn/SiO₂催化剂前驱体铜组分还原度高;（2）催化剂前驱体在还原过程中Cu⁺主要存在于低温还原阶段（<250℃）,且Cu⁰+Cu⁺含量较低（≤ 40%）;（3）金属态铜是醋酸酯加氢反应的活性中心.     

硫酸特布他林在聚铬黑T修饰电极上的电化学行为及其测定

采用电化学聚合法制备了聚铬黑T膜修饰电极,应用扫描电镜、交流阻抗法和循环伏安法对修饰电极进行表征,以循环伏安法研究硫酸特布他林在修饰电极上的电化学行为,并以差示脉冲伏安法对其含量进行测定.该方法对硫酸特布他林有明显的电催化作用,在pH 7.0磷酸盐缓冲液中,氧化峰电流与硫酸特布他林浓度在1.2x10^-7~2.0x10^-6mol•L^-1范围内呈良好的线性关系,检测限为1.5x10^-8 mol•L^-1,回收率在97.9%～104.6%之间,RSD在2.8 % (C=8x10^-7mol•L^-1,n=11).该方法简便灵敏,结果准确可靠,方法重复性好,可用于硫酸特布他林及其片剂的质量控制.     

CuxO/rGO复合材料的制备及OER性能

利用氧化石墨烯(GO)的模板作用，通过喷雾热解法制备了Cu₂O/rGO，再通过空气氧化处理工艺对铜的价态进行调控，最后得到Cu_xO/rGO复合材料。使用SEM、XRD、TEM、电化学测试等手段对材料进行表征和测试。结果表明，Cu₂O/rGO具备良好的褶皱结构，在空气氛围中氧化处理后Cu⁺向Cu²⁺发生转变且褶皱形貌得到保留，并有Cu_xO颗粒负载在褶皱rGO表面。Cu-0.3-600-300-3的过电位由Cu-0.3-600的581 mV降低至442 mV,Tafel斜率为48.8 mV/dec，此时XPS结果为Cu⁺/Cu²⁺=0.41。这是因为rGO和Cu⁺与Cu²⁺之间产生协同效应，从而提高催化剂的电化学活性。     

玻碳材料脉冲电沉积纳米晶体镍的制备及其性能研究

由于纳米晶体镍具有电催化甲醇的活性,本文采用双脉冲法在玻碳表面上电沉积制备了纳米晶体镍,并分析了脉冲条件对其晶粒尺寸的影响。电沉积的溶液组成为300 g·L^-1 NiSO₄·6H₂O,45 g·L^-1 NiCl₂·6H₂O,40 g·L^-1 H₃BO₃,5 g·L^-1 C₇H₅NO₃S,0.05 g·L^-1 C₁₂H₂₅NaO₄S,最优的脉冲工艺参数是脉冲平均电流密度为100 mA·cm^-2、脉冲占空比为30%,脉冲频率为100 Hz, pH为1.5、温度为55 ^oC。利用XRD、TEM、循环伏安以及电化学阻抗分析了纳米晶体镍的晶粒尺寸、结构及性能。制备的电沉积层致密均匀,为典型的面心立方结构,晶体镍的平均粒径在18 nm左右,玻碳材料表面上通过电沉积得到的纳米晶体镍在碱性环境下对甲醇具有良好的电催化活性。     

金纳米粒子/聚多巴胺/碳纳米管修饰玻碳电极对核黄素的测定

采用原位还原法制备金纳米粒子/聚多巴胺/碳纳米管（Au-PDA-MWNTs）复合材料,并将其用于建立高灵敏检测核黄素的电化学方法.采用紫外–可见光谱、扫描电镜、x-射线能谱对Au-PDA-MWNTs复合材料进行表征,采用循环伏安法和差示脉冲伏安法探讨核黄素（RF）在Au-PDA-MWNTs修饰的玻碳电极上的电化学行为,并对RF含量进行测定.该方法对核黄素的检测在5×10^-9 mol·L^-1～1×10^-5 mol·L^-1的范围内呈良好的线性关系（R=0.9906）,检测限为1.7×10^-9 mol·L^-1.本方法操作简便、抗干扰能力强,方法可行,因此该方法成功实现了维生素药片中RF含量的测定.     

基于二硫化钼和钴基金属有机骨架的痕量汞离子电化学传感器

汞离子(Hg²⁺)具有高生物毒性,痕量的汞也会对生态环境质量和人体健康造成严重危害.本文基于二硫化钼(MoS₂)和钴基金属有机骨架(ZIF-67)的复合材料MoS₂@ZIF-67制备了一种新型的电化学传感器,结合MoS₂的优异导电性与金属有机骨架的催化性能,复合材料MoS₂@ZIF-67可放大电化学信号,提高电极的电化学活性.利用Hg²⁺能与DNA中胸腺嘧啶T结合形成T-Hg²⁺-T双螺旋结构的原理,使用差分脉冲伏安法实现了对水环境中痕量汞的特异性检测.该传感器对Hg²⁺检测的线性范围为0.01～10μg/L,检出限为5 ng/L,并表现出较好的选择性.采用该传感器对自来水样品进行加标回收检测,回收率为110%～119%,在痕量汞的检测中具有良好的应用前景.     

新型薄膜扩散梯度装置定量测量水环境中重金属形态

采用以纤维素透析膜为扩散相, 0.05 mol/L羧甲基纤维素钠(CMC)溶液为结合相的薄膜扩散梯度(DGT)装置(CMC-DGT)定量累积和测量水溶液中Cu²⁺, Cd²⁺和Pb²⁺的有效态; 考察了pH值和离子强度对CMC-DGT累积Cu²⁺, Cd²⁺和Pb²⁺的影响以及不同配体(乙二胺四乙酸二钠、 单宁酸和黄腐酸)对重金属有效态的影响; 测量了外加标的天然水和工业废水中重金属的有效态浓度; 并比较了不同结合相DGT装置对同一水体中重金属的有效态浓度. 实验结果表明, 0.05 mol/L CMC溶液对Cu²⁺, Cd²⁺和Pb²⁺累积容量分别为0.24, 0.11和0.45 mg/mL; 定量累积的最佳pH值范围分别为3.7～8.0, 4.7～9.0和4.7～8.0; 随着离子强度的增大, CMC-DGT对Cu²⁺, Cd²⁺和Pb²⁺的累积容量下降; CMC-DGT能够定量地累积配制水中的游离Cu²⁺, Cd²⁺和Pb²⁺, 回收率分别为92.1%, 100.6%和96.4%; 当有配体存在时, 随着配体浓度的增大, CMC-DGT测量的Cu²⁺, Cd²⁺和Pb²⁺有效态的浓度随之下降; 在过滤工业废水、 河水和湖水中, 不同结合相DGT装置对重金属有效态的测量值不同. 结果表明, CMC可作为DGT技术新的液态结合相.     

过硫酸铵氧化多孔碳/聚十六烷基三甲基溴化铵修饰电极灵敏检测铜离子

以壳聚糖为原料,通过高温热解法制备了多孔碳(PC),再用过硫酸铵(APS)氧化后得到APS氧化PC(APS-PC)。经APS氧化后的PC表面含氧官能团增多,既提高了其表面润湿性又增强了其对重金属离子的吸附能力。基于APS-PC及聚十六烷基三甲基溴化铵(p-CTAB)的高导电性、大比表面积和良好的吸附性能,构建了一种灵敏检测Cu²⁺的电化学传感器。采用差分脉冲阳极溶出伏安法(DPASV)和电化学交流阻抗法(EIS)表征了传感器的电化学性能,并考察了电聚合十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)圈数、APS-PC的修饰量、缓冲溶液种类、溶液pH、搅拌速率、沉积电位及沉积时间等条件对传感器响应的影响。在最优条件下,该传感器对Cu²⁺的检测线性范围为0.25～25μg·L^-1,检出限为0.04μg·L^-1。该传感器具有良好的抗干扰性能、重现性和稳定性,应用于检测实际样品中的Cu²⁺含量,与石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)测定结果接近,加标回收率为86.0～96.4%。