对苯二酚在普鲁士蓝修饰电极上的电化学行为

利用循环伏安法制备普鲁士蓝修饰玻碳电极(PB/GC),电极对对苯二酚具有良好的电催化作用,PB/GC电极上的氧化还原峰电流比裸电极大两个数量级,峰电位之差从0.83V减少到0.48V;考察了修饰电极膜的厚度与峰电流关系,当扫描圈数大于60圈时,峰电流不再随着薄膜厚度的增加而变大,峰电流与扫描速度的平方根呈线性关系,说明膜电极在界面传质为线性扩散控制;采用计时电量和电化学阻抗法研究对苯二酚的电化学行为,求得在不同厚度修饰电极膜上的扩散系数,此电极可用来快速检测对苯二酚。     

色氨酸在普鲁士蓝修饰玻碳电极上的电化学行为研究

采用电沉积法制备了普鲁士蓝修饰玻碳电极(PB/GCE),使用循环伏安法(CV)研究了色氨酸(Trp)在修饰电极上的电化学特性,并建立了一种电化学检测色氨酸的新方法。实验结果表明,在优化实验条件下,色氨酸在8.0×10-6～5.0×10-4mol·L-1浓度范围内与峰电流呈良好线性关系,线性回归方程为Ip(μA)=5.8954c(μmol·L-1)-32.91,相关系数r=0.9999(n=8),方法检出限(S/N=3)为3.5×10-7mol·L-1。将该修饰电极用于色氨酸样品的测定,结果满意。初步的反应机理探讨表明,色氨酸在普鲁士蓝电极上的反应可能是以两步进行的两电子氧化过程。     

尿酸在普鲁士蓝修饰电极上的电化学行为及其分析应用

用恒电位电解法制备了普鲁士蓝修饰玻碳电极,研究了尿酸(UA)在该电极上的电化学行为,并提出了一种新的用于检测UA的方法。在 0. 1mol/L(pH5. 0 )的醋酸缓冲溶液中, 0. 100mol/LKCl作为支持电解质,UA在普鲁士蓝修饰电极上于 0. 470V处产生一灵敏的氧化峰,方波伏安法测定其氧化峰电流与UA浓度在 2. 5×10-6 ~2. 0×10-4 mol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为 0. 9986,检出限为 1. 1×10-6 mol/L。该电极制作简单,重现性良好,可用于UA的测定。     

对硝基苯酚在铕离子掺杂类普鲁士蓝化学修饰玻碳电极上的电化学行为及分析测定

利用电化学沉积法制备了稀土Eu(Ⅲ)离子掺杂的类普鲁士蓝化学修饰玻碳电极,与裸玻碳电极相比,该修饰电极使对硝基苯酚的还原电位大大降低,峰电流显著增大,线性范围明显变宽。讨论了酸度、沉积量、扫速、底液等条件对对硝基苯酚在修饰电极上催化还原的影响。分别用循环伏安法和示差脉冲伏安法进行定量分析,对硝基苯酚的还原电流与浓度在2.0×10-5~2.0×10-3mol/L和2.0×10-7~8.0×10-6mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(3σ)为6.0×10-8mol/L。该电极可用于环境水样检测。     

2,4-二硝基苯酚在类普鲁士蓝修饰电极上的电化学行为及分析应用研究

利用电化学沉积法制备了稀土铕(Ⅲ)离子掺杂的类普鲁士蓝化学修饰电极(Eu-PB/GC/CME),采用循环伏安法(CV)和示差脉冲伏安法(DPV)研究了该修饰电极上2,4二-硝基苯酚的电化学行为。结果表明,该修饰电极与裸电极相比能显著提高2,4二-硝基苯酚的还原峰电流,还原电位降低53 mV,线性范围明显增宽。还讨论了支持电解质种类、酸度、修饰层厚度和扫速等因素对2,4二-硝基苯酚伏安响应的影响。在优化的实验条件下,2,4二-硝基苯酚的示差脉冲峰电流(Epc=-341 mV)与浓度在2.0×10-5~2.0×10-3mol/L和2.0×10-7~8.0×10-6mol/L范围内分别呈良好的线性关系,回归方程为ipc(μA)=9.821×104c(mol/L) 22.142(r=0.9992,n=10)和ipc(μA)=4.2025×105c(mol/L) 0.3720(r=0.9967,n=8),检出限(3σ)为6.0×10-8mol/L。该电极用于模拟废水样中2,4二-硝基苯酚的测定,回收率为97.3%~103.0%,结果令人满意。     

电化学石英晶体微天平研究普鲁士蓝修饰电极

石英晶体徽天平(Quartz Crystal Microbalance,简称QCM)是一种非常灵敏的质量传感器,其检测能力可达ng级。QCM在化学中的早期应用是检测大气中的徽量成分,目前仍较活跃。由于石英压电晶体浸入溶液后在晶体/溶液界面存在较大的能量损失而不能够稳定振荡,致使QCM的应用较长时间局限于气相。八十年代初石英压电晶体在液相中的振荡终获成功,开辟了QCM应用的一个全新领域。液相中振荡成功后,QCM很快应用于电化学研究。目前已发展成为一种全新的电化学传感器——电化学石英晶体微天平(EQCM),并已用于金属电沉积、电化学腐蚀、电分析等方面的研究。     

二氧化硅溶胶-凝胶-普鲁士蓝葡萄糖酶修饰电极的电化学研究

制备了二氧化硅溶胶-凝胶-普鲁士蓝葡萄糖酶修饰电极,并用循环伏安法和差示脉冲伏安法对电极的响应机理进行了研究,计算了各种动力学参数。结果表明:该修饰电极在pH=6.5的磷酸盐缓冲溶液中对葡萄糖有明显的催化作用,其还原峰电流值和葡萄糖浓度呈良好的线性关系,线性范围为1.6×10-6～3.1×10-5 mol/L,检测限为1.0×10-6 mol/L。该修饰电极的稳定性好,45d其响应值仍保持90%,并能有效消除抗坏血酸、尿酸等的干扰,可望用作葡萄糖传感器。     

普鲁士蓝膜修饰电极循环伏安行为的研究

本文研究普鲁士蓝(PB)膜修饰电极的循环伏安行为,结果表明,膜中电活性中心间的相互作用导致PB膜电极的伏安行为偏离理想表面波.用有限扩散边界模型解释了高电位扫速下膜电极的伏安行为.在含钾离子的电解质溶液中测得PB膜中电荷传输扩散系数为10~(-9)～10~(-11)cm~2/s.     

对苯二酚在掺Cu(Ⅱ)类普鲁士蓝膜修饰电极上的电化学行为研究

采用循环伏安法在普鲁士蓝膜中掺杂Cu2+,制得掺Cu(Ⅱ)类普鲁士蓝膜(Cu-PB膜)。利用循环伏安法、库仑分析法和电化学阻抗法对Cu-PB膜进行电化学表征,结果显示Cu2+进入普鲁士蓝的内部结构,取代了其中的高自旋铁。该Cu(Ⅱ)类普鲁士蓝膜对对苯二酚具有明显的电催化作用,电极反应过程是扩散控制的准可逆过程,在5.0×10-5~1.0×10-3mol.L-1范围内,还原峰电流与对苯二酚浓度呈良好的线性关系,检出限为1.0×10-6mol.L-1。计算了对苯二酚在Cu-PB膜修饰电极上电极过程的动力学参数。     

普鲁士蓝膜修饰电极的电化学阻抗谱

测量了应用电化学方法制备的不同厚度的普鲁士蓝膜修饰电极的循环伏安行为与电化学阻抗谱.由所得到的循环伏安图讨论了普鲁士蓝修饰膜的氧化还原过程,并对相关的Nyquist图进行了解析,提出了相应的等效电路.在此基础上计算出较薄膜中普鲁士蓝/普鲁士白电化学反应的表观速率常数和表观扩散系数,讨论了膜厚度对电荷扩散的影响.当膜相对较薄时,电极过程主要由动力学过程控制;当膜达到一定厚度时,电荷在膜中的扩散速率受到限制,电极过程由动力学过程和电荷扩散过程共同控制,证实了文献报导的普鲁士蓝膜修饰电极为多层空间分布电荷传递模型.     

对苯二酚在普鲁士蓝/聚对氨基苯磺酸复合膜修饰电极上电化学行为的探究

采用电沉积法制备了普鲁士蓝/聚对氨基苯磺酸(PB/p-ABSA)复合膜修饰电极,并研究了对苯二酚在该电极上的电化学行为。实验发现,对苯二酚在该修饰电极上的氧化还原反应是受扩散控制的两质子两电子转移过程;在1.0×10^-4～1.5×10^-2 mol·L^-1的范围内,峰电流与对苯二酚浓度呈良好的线性关系,线性方程为lgI=0.8161lgc+4.0282,R²=0.9993,检出限为3.0×10^-5 mol·L^-1。结果表明,与裸电极、PB修饰电极相比,PB/p-ABSA复合膜修饰电极对对苯二酚催化效果更佳。采用标准加入法对模拟水样中对苯二酚的含量进行了测定,回收率在95.0%～106.3%之间,表明该法准确度高,可靠性强。     

2,4,5-三氯苯酚在复合修饰电极的电化学行为的研究

制备了多壁碳纳米管/纳米金复合修饰电极(MWCNT/Au NPs/GCE),研究了2,4,5-三氯苯酚(2,4,5-trichlorophenol,简称2,4,5-TCP)在此修饰电极上的电化学行为。结果表明2,4,5-三氯苯酚在MWCNT/Au NPs/GCE上于0.640V有一灵敏氧化峰,与裸电极相比峰电流显著提高。考查了支持电解液、修饰剂用量等测量条件的影响,发现在7.0×10~(-7)~6.0×10~(-6)mol·L~(-1),3.5×10~(-6)~3.5×10~(-4)mol·L~(-1)两个浓度区间内,2,4,5-TCP峰电流和浓度呈良好线性关系。在扫速0.05~0.2 V·s~(-1)时,氧化峰电流与扫速成线性关系,这说明2,4,5-TCP在修饰电极上的电化学氧化过程是受吸附控制的。采用计时电量法获得扩散系数(D)为3.08×10~(-6)cm~2·s~(-1);根据Frumkin等温式,计算出2,4,5-TCP的吸附系数β为1.3×10~3L·mol~(-1)。另外,我们推导出2,4,5-TCP在MWCNT/Au NPs/GCE修饰电极上的电极反应是一电子、一质子的完全不可逆过程。     

电沉积普鲁士蓝/壳聚糖修饰金电极的电化学研究

应用控制电位电解法在金电极上进行了普鲁士蓝(PB)/壳聚糖(CS)修饰膜的电沉积。在pH2、溶液组成为2.5 mmol/L FeCl3 2.5 mmol/L K3[Fe(CN)6] 0.01%CS 0.01 mol/L HCl和0.1 mol/L KCl的溶液中,于0.4 V(vs.SCE)电沉积300 s,获得性能理想的沉积膜。对修饰膜进行了红外和显微表征,结果表明,PB和CS同时沉积在电极上,且膜结构较纯PB沉积膜粗糙,修饰量大,具有更强的空间结构性。研究了PB/CS/金修饰电极(PB/CS/Au/CME)的电化学行为,该电极在中性(pH7.0~8.0)条件下性能比纯PB修饰膜更稳定,具有良好的电化学活性和对H2O2的电催化性能。氧化峰电流与H2O2浓度在1×10-6~5×10-3mol/L范围内呈良好线性关系,为研制基于酶催化反应的电化学生物传感器奠定了良好基础。     

抗坏血酸在普鲁士蓝薄膜修饰电极上的电催化氧化

本文详细研究了普鲁士蓝(PB)薄膜本身电荷传输过程的动力学及PB 薄膜催化抗坏血酸(AH2)电氧化的动力学。 用电位阶跃计时电流法和计时电量法, 恒电流计时电位法测得PB膜中电荷传输表观扩散系数Dct平均为2.62×10ˉ10cm2·sˉ1; 用RDE法测得AH2在PB薄膜上催化氧化的速率常数为1.23×10^8cm3·molˉ1·sˉ1。催化反应对AH2为一级。 只发生在PB薄膜与溶液的界面上。 整个催化过程受到溶液中的传质、膜内部的电荷传输及膜与溶液界面上交叉反应三种因素单独或联合控制, 实际出现四种动力学情况。     

2,4,6-三硝基苯酚在掺杂了铕(Ⅲ)离子的类普鲁士蓝膜修饰的玻碳电极上的电催化还原反应

制备了用掺杂铕(Ⅲ)离子的类普鲁士蓝膜修饰的玻碳电极,并研究了2,4,6-三硝基苯酚在此修饰电极上的电化学行为.试验结果表明:与裸玻碳电极相比,2,4,6-三硝基苯酚在此修饰电极上的还原峰电流显著提高,还原电位大大降低,且工作曲线的线性范围明显增宽.在此基础上提出了一种高灵敏度直接测定2,4,6-三硝基苯酚的伏安测定法.在优化的条件下,测得特征还原峰的电流值与2,4,6-三硝基苯酚浓度在4.0×10-5～2.0× 10-3mol·L-及2.0× 101～8.0×10-6mol·L-1范围内呈线性关系,方法的检出限(3σ)为6.0×10×-8mo·L×-1.以黄河水样作为基体,用标准加入法做回收试验,测得回收率在97.7%～103.3%之间.     

灿烂甲酚蓝在DNA修饰金电极上的电化学行为

利用自组装技术将巯基乙醇固定在金电极表面形成巯基乙醇自组装膜修饰金电极, 用乙基-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为偶联试剂, 分别将鲱鱼精单链DNA(ssDNA)和双链DNA(dsDNA)固定于金电极表面形成ssDNA和dsDNA 修饰电极. 考察了灿烂甲酚蓝(BCB)在不同DNA 修饰电极上的电化学行为,结果表明, BCB 在ssDNA 和dsDNA 修饰电极上的吸附常数分别为1.67×10^4和3.22×10^4 L·mol-1, BCB 与ssDNA 主要以静电作用结合, 而与dsDNA作用存在静电和嵌插两种模式. dsDNA 对BCB 具有更高的亲和力, 使BCB 可以作为一种有效的电化学杂交指示剂.     

氮掺杂碳纳米管修饰电极的电化学行为

制备了氮掺杂改性的碳纳米管, 并用循环伏安法(CV)测定了多巴胺(DA)和抗坏血酸(AA)在不同氮含量的碳纳米管修饰电极上的电化学行为. 结果表明, 氮掺杂碳纳米管修饰电极对AA和DA有不同的电催化行为, 其中高氮含量修饰电极对AA的催化作用强, 而低氮含量修饰电极对DA的催化作用强. 微分脉冲伏安法(DPV)的结果显示, DA的氧化峰电流与其浓度在5.0×10^－6～2.0×10^－4 mol/L范围内呈良好的线性关系, 检出限达1.64×10^－6 mol/L (S/N＝3); AA氧化峰电流与其浓度在3.0×10^－5～1.0×10^－2 mol/L范围内呈良好的线性关系, 检出限达3.26×10^－6 mol/L (S/N＝3). 该修饰电极在AA大量存在(AA浓度为DA浓度两万倍)时可选择性地实现多巴胺的测定而不造成干扰.     

对硝基苯酚在多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学行为及分析测定

水中对硝基苯酚主要来源于化工、制药行业,它有致癌作用。人们已对它的测定方法进行了大量的研究,最早采用的测定方法是分光光度法,其检测限偏高;色谱法测定对硝基苯酚,操作繁琐,仪器昂贵,分析成本高。后来又发展了一种操作更方便的直接用于测定的电化学方法。本文旨在利用碳纳米管对对硝基苯酚的吸附性能,研究对硝基苯酚在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为。     

离子液体中间硝基苯酚在玻碳电极上的电化学还原行为研究

在[EMIM]Br体系中,以玻碳为工作电极,铂丝为辅助电极,饱和甘汞电极为参比电极,研究了间硝基苯酚的电化学行为.采用循环伏安法和计时电量法,研究了扫描速度、温度和底物浓度等因素对其电化学行为的影响,求得扩散系数D为9.184×10^-7cm²/s,传递系数α为0.37,证明了在[EMIM]Br体系中,此反应是受扩散控制的不可逆反应.     

普鲁士蓝膜电化学行为的EQCM研究

应用循环伏安法于铂电极上电化学沉积PB膜,并由电化学石英晶体微天平技术(EQCM)原位测量了PB膜电沉积过程的频率响应.研究表明,沉积液中添加邻菲咯啉对PB膜结构有影响.有邻菲咯啉参与沉积的PB Pt/QCM电极对H2O2的电催化还原性能优于不含邻菲咯啉沉积液制备的PB Pt/QCM电极.