常规二脉冲叠加四阶跃微分伏安法研究—准可逆电极过程的…

推导并验证了新型阶跃伏安技术－常规二脉冲叠加四阶跃微分伏安法准可逆电极过程的理论电流方程式，同时研究了各项参数如扫描增量（Ｅａ）、脉冲高度（△Ｅ）、传递系数（α）对峰电流函数（ψｐ）、峰电流（ｉｐ）、峰电位（Ｅｐ）和半峰宽（Ｗ１／２）的影响。运用理论ψｐ－１ｇｋｓ图和单纯形优化计算测量了Ｆｅ（ＣＮ）＾３－６／Ｆｅ（ＣＮ）＾４－ｙ－ＫＣｌ及Ｚｎ（Ⅱ）／Ｚｎ（Ｈｇ）－ＮａＮＯ３体系的ｋｓ及α值，结果与     

线性扫描伏安法研究(Ⅲ)——超微盘电极上同时受扩散和电极反应速率控制的准稳态电流理论

本文提出了超微盘电极上受扩散和电极反应速率控制的线性扫描伏安法准稳态电流理论,对电流、电位曲线的性质进行了探讨,利用铂超微盘电极及Fe(Ⅱ)-1mol/LH₂SO₄体系进行了验证,并测定了标准电极反应速率常数(k_s)及转移系数(α)。用恒电位和线性扫描伏安法得到的实验结果与理论相符。     

ZnO/碳纤维电极对多巴胺和尿酸的电催化作用

采用水热法在碳纤维(CF)模板上原位制备纳米结构Zn O。研究了多巴胺(DA)及尿酸(UA)在Zn O/CF电极上的电化学行为,DA和UA在Zn O/CF电极上均可被电催化氧化;采用微分脉冲伏安法(DPV),DA和UA在Zn O/CF电极上氧化峰可完全分离,且峰电流和对应的UA,DA浓度呈良好的线性关系;DPV氧化电流与DA浓度在0.001~0.04 mmol/L范围内呈线性关系,而与UA浓度在0.05~0.4 mmol/L范围内呈线性关系。     

常规二脉冲叠加四阶跃微分伏安法研究：—可逆电极过程的理论和验证

推导并验证了提出的新型阶跃伏安技术－常规二脉冲叠加四阶跃微分伏安法可逆电极过程听理论电流方程，同时研究了各项参数如扫描增量（Es)、脉冲高度（△E）、脉冲周期（T）等对实验的影响，理论与实验结果一致。     

水热合成制备Al掺杂α-MnO2纳米管及其超级电容器电化学性能

通过水热法制备了未掺杂α-MnO₂和Al 掺杂α-MnO₂, 对产物的形貌、结构和电化学性能进行了研究. 扫描电镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)观察表明制备产物呈纳米管形态. 紫外-可见光谱分析计算了产物的能带间隙: 随着Al 的掺杂, α-MnO₂的能带间隙值降低. 以未掺杂α-MnO₂与Al 掺杂α-MnO₂作为电极材料, 通过循环伏安(CV)和恒流充放电测试电极的超级电容器性能. 在50 mA·g^-1电流密度下, 未掺杂α-MnO₂与Al 掺杂α-MnO₂电极的比电容分别达到了204.8 和228.8 F·g^-1. 电化学阻抗谱(EIS)分析表明Al 的掺杂降低了α-MnO₂在电解液中的阻抗, 有利于提高其电化学比电容. 增强的比电容及在1000个循环后仍具有良好的容量保持率,使Al 掺杂α-MnO₂在超级电容器中具有较好的应用前景.     

阿昔洛韦在硼掺杂金刚石电极上的电化学行为及其与DNA相互作用的研究

利用硼掺杂金刚石(BDD)电极通过循环伏安法和微分脉冲伏安法研究了阿昔洛韦在0.10 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH 7.4)中的电化学行为及其与DNA的相互作用.与玻碳电极相比,阿昔洛韦在BDD电极上的循环伏安曲线在1.17 V处的氧化峰电流更大,背景电流较低.根据峰电位随溶液pH值和扫描速率的变化趋势考察了阿昔洛韦...     

石墨烯修饰玻碳电极对多巴胺的电催化氧化

通过3-巯丙基三乙氧基硅烷(METMS)将氧化石墨烯(GO)固载到玻碳电极(GCE)表面, 用电化学方法还原GO制备石墨烯修饰玻碳电极(rGO-METMS-GCE). 利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 拉曼光谱(Raman)、 扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等技术对GO和rGO-METMS-GCE的结构和表面形貌进行表征. 采用循环伏安(CV)和差分脉冲溶出伏安(DPV)法研究了rGO-METMS-GCE对多巴胺(DA)的电催化氧化性能及反应机理. 结果表明, 与裸GCE相比, DA在rGO-METMS-GCE电极上的氧化还原峰电流(i_pa和i_pc) 增大4倍, 氧化峰电位负移106 mV, 氧化峰与还原峰电位差(ΔE_p)从202 mV降低至66 mV, DA电化学氧化可逆性明显改善, 表明rGO-METMS-GCE对DA电化学氧化具有显著电催化作用. DA在rGO-METMS-GCE上的反应机理为单电子转移过程.     

多巴胺在氧化锌纳米棒嵌入石墨修饰电极上的电化学行为及测定

采用水热法制备了氧化锌纳米棒,用扫描电子显微镜、红外光谱等测试方法对其进行表征,通过嵌入式修饰方法,将制备出的氧化锌纳米棒嵌入到石墨电极中制成修饰电极。 用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了多巴胺在修饰电极上的伏安行为和反应机理。 结果表明,该修饰电极对多巴胺显示出良好的响应,不仅使峰电流增加,并使多巴胺的氧化峰电位负移68 mV。 该电极过程的动力学参数：电子转移数n=2,电子转移系数α=0.48。 多巴胺的脉冲峰电流与其浓度在5.0×10-7~1.0×10-4 mol/L内呈良好的线性关系,检出限为1.0×10-7 mol/L(S/N=3)。 对1.0×10-5 mol/L的多巴胺平行测定8次的相对标准偏差（RSD）为3.42%。 用本法测定了盐酸多巴胺注射液中多巴胺的含量,加标回收率为94.83%~104.5%。     

基于复合膜修饰玻碳电极对黄嘌呤的选择性测定

制备了一种新型电化学传感器--聚2,2-联吡啶(Pbpy)/1-苯基-3-甲基-4-(α-呋喃甲酰基)-5-吡唑啉酮(HPM-α-FP)/玻碳(GC)复合膜修饰电极。 运用循环伏安法和脉冲伏安法研究了药物分子黄嘌呤(XN)的电化学行为及反应机理。 与裸GCE和Pbpy/GCE电极相比,复合修饰电极Pbpy/HPM-α-FP/GCE测定XN的氧化峰电流和检测灵敏度均有显著提高,表明聚2,2-联吡啶与酰基吡唑啉酮产生了协同增效作用。 当pH=8,扫速为100 mV/s的条件下,氧化峰电流与黄嘌呤浓度在6×10-7～1×10-5 mol/L和1×10-5～1×10-4 mol/L之间均呈现良好的线性关系,检出限为1×10-8 mol/L。 该修饰电极可用于共存尿酸(UA)、抗坏血酸(AA)体系及实际样品的黄嘌呤含量测定。     

木犀草素在离子液体修饰电极上的电催化氧化及其测定

用1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF₆)疏水性离子液体修饰玻碳电极,在0.2 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH为4.0～8.0)中,运用循环伏安法（CV）和差示脉冲溶出伏安法(DPSV)研究了木犀草素在修饰电极上的电化学行为,建立了测定木犀草素含量的新方法。 实验结果表明,该修饰电极上木犀草素氧化、还原峰电位均负移,峰电流增大。 在-0.2～0.7 V电位区间,pH=7.0的磷酸盐缓冲溶液体系中,木犀草素在修饰电极表面发生的是受吸附控制的准可逆等电子等质子电极反应,电子转移系数α=0.5,吸附量为4.6×10-10 mol/cm²;木犀草素氧化峰电流与其浓度在1.0×10^-10～1.6×10^-8 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限达到3.2×10^-11 mol/L,回收率为98.7%～102.0%;该法操作简单、快速、灵敏、准确;可用于野菊花中类黄酮的测定。     

钯/聚苯胺纳米多层膜的制备及对抗坏血酸和多巴胺的催化氧化

采用脉冲电位法(PPSM)结合聚苯胺(PANI)的层层自组装制备了Pd/PANI交替沉积纳米多层膜, 并用于抗坏血酸(AA)和多巴胺(DA)的检测. 实验发现, 多层膜结构形貌及催化性能受前躯体K₂PdCl₆浓度、 脉冲条件及膜厚度等影响. 当K₂PdCl₆浓度为2×10^-3 mol/L, 阴极脉冲电位为-0.3 V, 阶跃次数为17时, 5层Pd/PANI修饰玻碳电极对AA和DA的催化性能最佳; 在0.1 mol/L磷酸盐缓冲液中, AA和DA的氧化峰明显分离[ΔE_p(AA, DA)=160 mV], 其峰电流与浓度分别在5×10^-5～4×10^-4和4×10^-5～1×10^-4 mol/L范围内呈较好线性关系, 实现了对AA和DA的同时测定. 该修饰电极具有良好的抗干扰性和稳定性.     

石墨烯的制备及石墨烯修饰电极对p-苯二酚的催化氧化

采用氨水还原氧化石墨烯(GO)制备石墨烯(GN), 并考察石墨烯修饰玻碳电极(GN/GCE)电催化氧化p-苯二酚(HQ)的性能. 利用傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、比表面分析(BET)和电分析化学测试等技术对GN结构、表面形貌和电化学行为进行了表征. 采用循环伏安法(CV)和差分脉冲溶出伏安法(DPV)研究GN/GCE对HQ的电催化氧化性能. 结果表明, 与裸玻碳电极(GCE)相比, [Fe(CN)₆]^3-/4-在GN/GCE上电荷转移电阻为75.0 Ω·cm², 减小约9倍, 说明GN具有良好导电性; 同时HQ在GN/GCE上氧化峰电位负移, 还原峰电位正移, 峰电位差ΔE_p减小165 mV, 且氧化还原峰电流(I_pa和I_pc)均增大, HQ电化学氧化可逆性明显改善, 表明GN/GCE对HQ氧化具有显著电催化作用.     

纳米银-多壁碳纳米管修饰玻碳电极用于微分脉冲伏安法测定水中氯离子

用化学镀方法制备了纳米银覆盖多壁碳纳米管的复合材料,将其分散在水中配成1.0g·L~(-1)的悬浮液并滴涂在玻碳电极表面,制得纳米银-多壁碳纳米管修饰电极(nano Ag/MWCNT's/GCE)。用循环伏安法研究了在pH 6.0的磷酸盐支持电解质中,在—0.60～1.0V(vs.SCE)电位范围内,氯离子在nano Ag/MWCNT's/GCE上的电化学行为,结果表明:在氮气氛围中,修饰电极的氧化峰和还原峰分别位于0.19V和—0.20V电位处;随着氯离子浓度的增加,修饰电极的氧化峰电流降低,氯离子浓度在8.0×10~(-3)～0.1mol·L~(-1)之间与微分脉冲氧化峰电流的降低值呈线性关系。提出了用微分脉冲伏安法测定氯离子的方法,修饰电极用于自来水中氯离子的测定,回收率在98.5%～100.3%之间。     

大黄酚和牛血清蛋白相互作用的电化学/光谱性质研究

在pH=4.0的Britton-Robinson(B-R)缓冲体系中,应用循环伏安法、示差脉冲伏安法和紫外光谱法对大黄酚与牛血清白蛋白(BSA)相互作用的电化学/光谱性质进行研究.结果表明,二者结合生成了一种非电活性的超分子化合物.BSA的存在导致大黄酚氧化还原峰电流降低,峰电位基本不变,峰电流的下降值同所加入的BSA浓度在一定范围内呈线性关系.线性范围为5.0×10-6~1.0×10-7mol/L,检出限为3×10-7mol/L.     

大黄酸与牛血清白蛋白相互作用的电化学研究

在pH3.5的Britton -Robinson缓冲液中 ,研究了大黄酸与牛血清白蛋白 (BSA)相互作用的电化学行为 ,二者结合生成了一种非电活性的超分子化合物。用循环伏安法和示差脉冲伏安法对该体系进行了研究 ,并对结合反应的机理进行了探讨。BSA的存在导致大黄酸氧化还原峰电流降低 ,峰电位基本不变 ,峰电流的下降值同所加入的BSA浓度在一定范围内呈线性关系。线性范围3.0×10 -8～8.0×10 -7mol/L ,检出限1.21×10 -8mol/L。     

嗪草酮在玻碳电极上的伏安行为及测定

用循环伏安法及微分脉冲阴极溶出伏安法,在玻碳电极(GCE)上研究了嗪草酮在不同底液中的伏安特性,发现在B-R(Britton-Robinson)电解质溶液(pH2)中于-0.524V(vs.SCE)左右产生1个尖锐的阴极还原峰。嗪草酮的浓度在1.0×10-6~1.0×10-4mol/L范围内与峰电流呈良好的线性关系(r=0.9987)。对其反应机理作了初步探讨。     

阳极微分脉冲伏安法测定麦迪霉素

探讨了不同pH溶液中,麦迪霉素在玻碳电极上的伏安行为。在pH=7.0的NH_4Ac溶液中,麦迪霉素有一个灵敏的氧化峰,阳极微分脉冲扫描峰电位为 0.81V(vs·SCE)。其浓度在10×10~(-7)～1.5×10~(-5)mol/L范围内与微分脉冲伏安峰电流呈线性关系,检测限为5×10~(-8)mol/L。     

8-羟基脱氧鸟苷在壳聚糖/石墨烯修饰电极上的电化学及DNA氧化损伤检测

采用循环伏安(CV)、线性扫描伏安(LSV)和示差脉冲伏安(DPV)等方法研究了8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)在壳聚糖(Chi)/石墨烯(GR)修饰的玻碳电极(GCE)上的电化学行为,8-OHdG在该修饰电极上氧化峰电流与其浓度在3.5×10-7~1.4×10-4 mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限为6.4×10-8 mol/L(S/N=3)。 将Chi/GR/GCE用于检测DNA氧化损伤,8-OHdG在修饰电极上的氧化峰电流与损伤的DNA质量浓度在10~300 mg/L范围内呈良好的线性关系,损伤DNA检出限为0.026 mg/L(S/N=3)。     

用微机电化学系统研究方波伏安法和循环方波伏安法 Ⅱ.准可逆过程的理论和应用

本文研究了准可逆过程的方波伏安法和作者提出的循环方波伏安法,建立了电流函数理论表示式。理论和实验都表明,循环方波伏安法正向和逆向扫描伏安曲线的峰电势之差(ΔE_p)严格地依存于电极反应的标准速率常数(K_s~-)和电压扫描速度(ΔE/τ)。对于完全可逆过程ΔE_p~-=0随着可逆程度的降低,△E_增加,但不受方波振幅值的影响。引入一个与K_s、ΔE/τ有关的参数K_c,经计算可以得到K_c-ΔE_p理论曲线。由实验得到ΔE_s,从理论曲线查得K_c值,便能估算K_s值。将此法初步应用于测定[Fe(CN)_6]~(3-)-H_2SO_4体系在玻碳电极上的标准反应速率常数,K_s=2.5×10~(-3)cm/s与用阶梯扫描伏安法测得值2.1×10~(-3)cm/s和文献值2.2×10~(-3)cm/s颇为接近。     

反胶束法制备直接甲醇燃料电池Pt-Sn/C催化剂及其表征

在水/AOT/环己烷反胶束体系中, 制备了Pt-Sn/C催化剂, 研究了不同ω (反胶束溶液中水与表面活性剂的物质量之比)值对Pt-Sn粒径的影响. 并采用TEM, XRD, XPS, 循环伏安等技术对其进行表征. TEM结果表明合成的Pt-Sn纳米颗粒为球形, 在碳载体表面均匀分布, 粒径分布窄, 平均粒径为2.7 nm. Pt-Sn颗粒尺寸随着ω的增加而增大. XRD结果表明该催化剂中Pt具有面心立方结构且没有与Sn形成合金. XPS结果表明在该催化剂中, Pt主要以零价态存在. 在甲醇溶液中的循环伏安扫描结果表明, 甲醇氧化峰电位和峰电流随着ω的增加而减小, 说明反胶束方法可以通过控制颗粒尺寸, 从而影响催化剂的电氧化活性. 相对于商用Pt-Ru/Vulcan XC-72 (20 wt%, E-TEK公司), 该催化剂具有较低的峰电势以及较高的I_f/I_b (循环伏安曲线中正向扫描峰电流与反向扫描峰电流的比值), 这表明用此方法制备的Pt-Sn/C催化剂具有较好的抗中毒能力.