超声辅助电化学合成形貌可控的三维铂催化剂

在室温条件下, 采用超声辅助电化学方法合成了几种三维铂纳米电催化剂. 利用透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)以及电化学测试对该三维铂纳米电催化剂进行了表征. 结果表明, 这些铂纳米电催化剂的形貌、结构可以通过添加不同的形貌控制剂来调控, 在水溶液、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液和十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)溶液中分别得到了立方海绵状铂、分枝状铂和球形多孔状铂. 其中, 球形多孔状铂纳米电催化剂由于其多孔的结构, 因此具有更高的电化学活性面积, 对氧气还原和甲醇氧化反应具有更好的催化作用.     

基于室温离子液体的有序多孔金膜葡萄糖传感器

将1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[BMIm][BF4]）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）与葡萄糖氧化酶（GOD）的混合物修饰于三维有序大孔（3DOM）金膜电极上,构建了一种新型的葡萄糖传感器．固定的GOD在pH7．0的磷酸缓冲液（PBS）中展现出一对可逆性好的氧化还原峰,这归因于GOD的活性中心黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）的直接电化学行为．研究表明,离子液体（IL）、DMF以及3DOM金膜对GOD的直接电化学都起到了重要的作用．3DOM金膜修饰电极作为基底提高了酶的负载量,加速了GOD与电极表面的电子传递;IL的应用增加了固定GOD的电化学活性;DMF与IL、GOD的协同作用更好地保持了GOD的生物活性．固定在电极表面的GOD对葡萄糖显示出良好的催化性能,其检测线性范围为10～125nmol／L,检测限为3．3nmol／L（S／N=3）,酶催化反应的表观米氏常数Km为0．018mmol／L．     

苯醌在银-汞(膜)微环电极上的循环扫描伏安波

首次报道采用化学镀法制作银－汞（膜）微环电极,并用于探讨苯醌的循环伏安曲线。还对伏安曲线的性质进行了详细的论述。结果表明：苯醌在Ｍｃｌｌｖａｉｎｅ缓冲液中的还原过程属地单电子可逆反应。根据不同扫描速度时还原波的峰电流值可以计算得到苯醌的扩散系数值。     

超声电化学制备PbSe纳米枝晶

近年来，纳米晶态半导体粒子因其具有大的表面体积比、高的活性、特殊的电学性质和独特的光学性质引起了科学界的广泛关注犤１，２犦。基于半导体纳米粒子的量子尺寸效应和表面效应，半导体纳米粒子在发光材料犤３犦、非线性光学材料犤４犦、光敏传感器材料犤５犦、光催化材料犤６犦等方面具有广阔的应用前景。如何实现对半导体纳米粒子的尺寸大小、粒度分布以及形状和表面修饰的控制，寻找更简便的合成方法以及改善制备环境等是半导体纳米粒子研究的关键。超声电化学是结合了电化学和超声辐照而建立起来的一种新方法，它显示了两者的优点犤…     

基于室温离子液体和有序大孔金膜的酶传感器

将室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、及不同种类的膜材料与各种酶一起通过混合涂布、逐层修饰的方式固定于三维有序大孔金膜电极表面,构建一种新型的生物酶传感器。血红蛋白(Hb)、肌红蛋白(Mb)和辣根过氧化物酶(HRP)在该修饰电极上呈现出明显的还原峰,这归因于三种酶活性中心的直接电化学行为。分别构建四种不同膜材料的修饰电极,研究了硅凝胶、壳聚糖、Nafion膜和琼脂糖水凝胶四种材料对于L-乳酸脱氢酶(LDH)修饰电极催化响应的影响,结果表明选择壳聚糖作为膜材料是最优选择。将壳聚糖修饰的LDH金膜电极用做检测乳酸浓度的生物传感器,该传感器表现出良好的催化性能,线性响应范围为10~250nmol/L,检测限(S/N=3)为3.3nmol/L。     

超声电化学快速制备近红外CdTe量子点与细胞成像

针对当前水溶性量子点合成路线复杂、量子产率低的现状,在无需N2保护的条件下,采用简便的超声电化学方法快速合成了CdTe量子点前驱体;并对不同条件下制得的前驱体加热回流,得到水溶性、高质量的近红外CdTe量子点。产物的形貌、结构和组成通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X-射线粉末衍射(XRD)等手段进行了表征。考察了超声电化学参数和回流条件对量子点荧光性质的影响。通过控制电流脉冲宽度、反应时间、反应温度等参数,实现了CdTe量子点前驱体的可控制备;通过调节加热回流条件得到不同荧光发射波长的量子点;选用602 nm近红外发射波长的CdTe量子点标记了子宫颈癌细胞(Hela),并采用共聚焦技术实现了肿瘤细胞的显微成像观察。和传统的量子点合成方法相比,超声电化学方法具有合成路线简单、参数易调可控的特点;为高品质量子点的快速制备提供了新的思路,拓展了超声电化学在纳米材料制备领域的应用。     

超声电化学快速制备近红外CdTe量子点与细胞成像

针对当前水溶性量子点合成路线复杂、量子产率低的现状, 在无需N₂保护的条件下, 采用简便的超声电化学方法快速合成了CdTe量子点前驱体;并对不同条件下制得的前驱体加热回流, 得到水溶性、高质量的近红外CdTe量子点。产物的形貌、结构和组成通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X-射线粉末衍射(XRD)等手段进行了表征。考察了超声电化学参数和回流条件对量子点荧光性质的影响。通过控制电流脉冲宽度、反应时间、反应温度等参数, 实现了CdTe量子点前驱体的可控制备;通过调节加热回流条件得到不同荧光发射波长的量子点;选用602 nm近红外发射波长的CdTe量子点标记了子宫颈癌细胞(Hela), 并采用共聚焦技术实现了肿瘤细胞的显微成像观察。和传统的量子点合成方法相比, 超声电化学方法具有合成路线简单、参数易调可控的特点;为高品质量子点的快速制备提供了新的思路, 拓展了超声电化学在纳米材料制备领域的应用。     

钾锰氧化物：电化学控制合成及其电容器性质

Potassium manganese oxides were prepared by cathodic deposition from aqueous KMnO4 solution on an indium tin oxide slide. The products were characterized by XRD, XPS and SEM techniques. The as-prepared products were potassium manganese oxides with different manganese valence states. The component, morphology and size of the products could be controlled through adjusting the preparation parameters such as deposition potential, deposition time and acidity of the electrolyte. The results show that the deposition of potassium manganese oxide from aqueous KMnO4 is a pH value dependent procedure. Due to the facilitating of intercalation and deintercalation of cations, the specific capacitance of the products deposited for 500 s is higher than that indicate that the reversibility and performance of these potassium manganese oxides are also changed with the deposition time.     

基于氧化铒石墨烯氧化物复合纳米材料的葡萄糖氧化酶直接电化学性能及对葡萄糖的检测

将稀土纳米材料Er₂O₃用于构建葡萄糖生物传感器。Er₂O₃和氧化石墨烯形成复合基底,将葡萄糖氧化酶（GOD）固载在玻碳电极表面。首先利用SEM和XRD技术对所制备的Er₂O₃和氧化石墨烯纳米材料进行表征。利用EIS和CV对整个生物传感器制备过程进行表征。Er₂O₃的存在能有效地保持GOD的生物活性并加速其与电极之间的电子传递。由于Er₂O₃和氧化石墨烯之间的协同效应,使得制备的传感器在CV图中呈现一对明显的氧化还原峰,证实GOD和电极之间的直接电子传递性能。当用于对葡萄糖的电催化氧化时,传感器的CV响应随着葡萄糖浓度的增加而变弱。在葡萄糖浓度为1~10 mmol·L^-1范围内,CV响应值与葡萄糖浓度成线性关系。此外,传感器具有好的稳定性和重现性。     

基于三维有序大孔金电极的过氧化氢无酶传感器

采用反相胶体-晶体模板技术以及电化学沉积法制得了三维有序大孔金膜修饰电极,并对修饰电极进行了表征,在此基础上构建了新型的H2O2无酶传感器。研究表明,此传感器在1×10-6～5.5×10-5mol/L和8×10-5～1.3×10-3mol/L范围内对H2O2还原峰电流有良好的线性响应;检出限为3.3×10-7mol/L(S/N=3),具有良好的稳定性和重现性。