纳米碳管电极上氧的电催化还原

以聚四氟乙烯为粘结剂制成了多壁纳米碳管（MWNT）电极.采用恒电位阶跃法和循环伏安法研究了MWNT电极在碱性溶液中的电化学行为，并对碱性溶液中溶解氧在该电极上的电化学还原行为进行了研究.实验结果表明： MWNT电极具有比石墨电极更高的孔隙率和电化学表面积；MWNT电极上O2还原成的反应为准可逆过程；在5～50 mV•s－1的扫描速率范围内，阴极峰电流与扫描速度成线性关系，表明MWNT电极上O2还原成的反应受吸附控制；对碱性溶液中的氧还原反应， MWNT比石墨具有更高的催化活性.     

钾掺杂多壁纳米碳管储氢性能研究

使用自制的钴催化裂解碳氢气法制备多壁纳米碳管,并对其进行退火、掺杂等一系列预处理,然后使用高压高纯氢源,在中压(12 MPa)和室温条件下,进行钾掺杂多壁纳米碳管的储氢性能实验.结果表明:预处理对纳米碳管的储氢性能有很大影响.实验条件下,经过氮气退火,并在1.0 mol/L硝酸钾溶液中掺杂的多壁纳米碳管吸氢量最大(H/C质量分数为3.2%).上述样品在室温下的放氢量一般不超过其吸氢量的50.8%.     

Pd/PEI-GNs复合材料的制备及对对硝基苯酚的电催化还原性能

以聚乙烯亚胺(PEI)功能化的石墨烯(PEI-GNs)为载体, 利用电化学还原法制备了Pd/PEI-GNs复合物. 采用红外光谱仪、 X射线光电子能谱仪、 X射线粉末衍射仪和扫描电子显微镜等对复合物的组成、 结构和形态进行了表征. 结果表明, Pd/PEI-GNs复合物中Pd颗粒均匀分散在PEI-GNs基底上. 采用循环伏安法、 交流阻抗法和计时电流法等电化学方法研究了Pd/PEI-GNs复合物的电化学性能. 结果表明, 制备的复合物催化剂对对硝基苯酚还原具有较好的催化活性和稳定性, 这主要是由于Pd纳米颗粒在PEI-GNs载体上均匀分散以及PEI-GNs优异的电子传递能力.     

普鲁士蓝纳米碳管修饰玻碳电极测定吡虫啉的研究

用纳米碳管修饰的玻碳电极以0.1 mol/L NH3-NH4Cl缓冲溶液为底液,用线性扫描伏安法对吡虫啉农药进行了测定。吡虫啉在-1.04 V出现的还原峰电流的大小与吡虫啉的浓度在1.34×10-7~2.94×10-5mol/L范围内呈良好的线性关系。本方法的检出限为5.0×10-8mol/L。本文对不同的修饰电极性能进行了研究,结果发现在玻碳电极上先修饰普鲁士蓝再修饰纳米碳管的电极对吡虫啉的响应最好,峰型最好,峰电流最大,测定最灵敏。     

Ag@硅氧倍半聚合物的合成及其对对硝基苯酚的催化还原性能

以氨丙基三乙氧基硅烷和草酰氯为原料,合成得到链上含亚氨基和羰基官能团的硅氧倍半聚合物。以此聚合物为载体,通过配位吸附和还原得到银纳米粒子（平均粒径约为15 nm）高度分散于硅氧烷聚合物表面的复合物。研究结果表明,复合物中银负载量（质量分数）约为13.66%,在水溶液中25℃、6 min内可将对硝基苯酚（4-NP）完全催化还原为对氨基苯酚（4-AP）,且7次循环使用后依然保持95%以上的催化活性。在常温常压条件下,催化剂的最高活性达到33.0 g_4-AP·g_Ag^-1,表现出优异的催化还原性能。     

具有平整表面的定向纳米碳管膜的制备

为了获得表面平整的定向纳米碳管，通过化学及物理的方法将纳米碳管膜进行反转，使其原来的AAO模板底面成为新的表面，用溶液逐步去除表面的铝和氧化铝后，获得了平整的定向纳米碳管膜表面，从而可将其作为工作面使用. 还比较了5％NaOH和6%H₃PO₄＋1.8%H₂CrO₄溶液去除氧化铝的效果.     

利用层层累积技术制备基于纳米碳管的葡萄糖生物传感器

以多壁纳米碳管(MWNTS)为电子媒介体和酶的吸附载体,利用层层累积的自组装技术固定葡萄糖氧化酶(GOX)的多层(MWNTa/GOx).复合薄膜修饰电极,制备了一种新型葡萄糖生物传感器.结果表明,传感器对葡萄糖的响应电流值随着MWNTa//GOx复合薄膜层数的不同而变化,当MWNTa//GOx复合薄膜的层教为6时,响应电流值迭到最大.(MWNTs/GOx).复合薄膜修饰的葡萄糖生物传感器对30mmol/L葡萄糖的响应电流为1.63μA,响应时间仅为6.7 s.该生物传感器检测的线性范围为0.5～15 mmol/L,最低检测浓度可达0.09 mmol/L.     

多壁纳米碳管/二氧化硅复合膜中的联吡啶钌电化学发光法测定氧氟沙星的研究与应用

基于氧氟沙星对联吡啶钌(Ru(bpy)_3~(2+))电化学发光的增敏作用,建立了一种以多壁纳米碳管(MWCNTs)/二氧化硅-联吡啶钌复合物修饰的玻碳电极电化学发光检测氧氟沙星的新方法.利用溶胶-凝胶(sol-gel)固定化稳定的优点和纳米碳管的电催化作用,提高了传感器的电流响应.在最佳实验条件下,氧氟沙星浓度在4.0×10~(-6) ～1.0×10~(-4) mol/L范围内与相对发光强度呈线性关系(r~2=0.994 8),检出限(S/N=3)为2.0×10~(-6) mol/L.连续平行测定2.4×10~(-5) mol/L的氧氟沙星溶液 5次,发光强度的RSD为1.8%.     

石墨相氮化碳纳米片负载钯纳米颗粒的制备及催化还原性能

用液相还原法合成了石墨相片层氮化碳负载钯的复合材料,利用X-射线衍射及透射电镜等测试手段分析了催化剂的组分及微观结构。以室温下还原对硝基苯酚为模板反应,探索了不同量的2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪(Mp)改性的氮化碳作为载体以及不同的钯负载量对催化活性的影响。结果表明,加入10%摩尔量的Mp制备的氮化碳作为载体,钯的负载量为3%的复合催化剂具有最高的催化活性,室温下还原对硝基酚的速率常数为0.38 min^-1,归一化速率常数为2.24 S^-1/mM。     

基于离子液体修饰碳纳米管电极的碱性磷酸酶电化学检测

利用自制的离子液体修饰碳纳米管电极(CNTs-ILE),在对CNTs-ILE的特性及对碱性磷酸酶(AP)酶促反应的底物磷酸对硝基苯酯(PNPP)和产物对硝基苯酚(PNP)进行电化学研究的基础上,采用安培法对酶促反应进程实现了持续动态的检测.实验表明,CNTs-ILE的循环伏安特性优于传统玻碳电极,且它在检测PNP时呈现出良好的抗钝化特性.当AP浓度范围在1.0～100 U/L时,电流大小与AP的浓度呈良好的线性关系.本方法可快速检测AP浓度,检测时间在20 min内.CNTs-ILE具有良好的抗钝化、操作简单及制作成本低等特点,在碱性磷酸酶的检测领域中有望得到进一步发展.在传统ELISA基础上,利用CNTs-ILE对具体样本最终的AP酶促反应产物进行电化学检测,通过峰值电流大小确定抗原浓度,为检测以AP为标记酶的抗原和抗体提供了理论依据.     

单壁碳纳米管-氨基二茂铁复合物修饰玻碳电极对对硝基苯酚的电化学检测

本研究用氨基二茂铁(Aminoferrocene,AFc)经重氮化反应后修饰单壁碳纳米管(SWNTs),制备SWNTs-AFc复合物,并以该复合物修饰玻碳电极(GCE),通过循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)等电化学方法检测对硝基苯酚(p-NP)。结果表明,与裸玻碳电极相比,SWNTs-AFc/GCE对p-NP响应的还原过电位显著减小,峰电流大大增强,p-NP的检测线性范围为1~850μmol/L(R2=0.997),检测限为1μmol/L。该方法电流响应快、灵敏度高、检测限低,具有良好的应用前景。     

NAD+在多壁碳纳米管修饰电极上电化学催化还原的研究

The cyclic voltammetric (CV) behaviors of NAD^ were studied with a multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) modified glassy carbon (GC) electrode. In 0.05 mol/L tris(hydroxymethyl)aminomethane-HCl (Tris-HCl) buffer solution (pH=6.9), the MWNTs modified electrode showed high electrocatalytic activity toward reduction of NAD^ .The electroreduction of NAD^ was an irreversible diffusion controlled process. The cathodic peak current increased linearly with increasing the concentration of NAD^ . The influences of scan rate, temperature and concentration were also investigated.     

碳纳米管的电化学贮氢性能研究

研究了碳纳米管电极的电化学性能 ,其电化学储氢量达到 2 0 0mAh·g 1且具有高的电化学活性和良好的循环寿命 .采用循环伏安法研究了氢在碳纳米管电极上吸附 /氧化机理 .     

新型氧化锌纳米材料在电化学检测对硝基苯酚中的应用

通过溶剂热法控制合成了花生形氧化锌纳米材料,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对材料进行了表征和分析.循环伏安和Nyquist测试结果表明,该材料具有良好的电化学导电性,且对对硝基苯酚(p-NP)具有良好的选择性.侧分脉冲伏安法(DPV)测试结果表明,在p-NP浓度为0.8~24μmol/L和32~80μmol/L这2个浓度范围内,电流强度与浓度呈线性关系,通过3倍信噪比计算得出检测限分别为0.25和0.61μmol/L.该材料修饰的电极具有良好的稳定性和重现性,用于实际样品中p-NP含量的测定显示出优良的效果.     

接枝羧基对单壁碳纳米管弹性性质的影响

采用分子动力学方法对端口接枝不同数量羧基的扶手椅型和锯齿型单壁碳纳米管弹性模量进行了模拟研究. 结果表明, 扶手椅型(5, 5)、(10, 10)管和锯齿型(9, 0)、(18, 0)管在未接枝状态下杨氏模量分别为948、901GPa和804、860 GPa. 在接枝2-8个羧基情况下, 扶手椅型单壁碳纳米管拉伸杨氏模量基本不随接枝数量的增加而发生变化, 而锯齿型单壁碳纳米管则不同, 接枝状态下的弹性模量比未接枝状态小很多, 但随接枝数量的增加又呈略增趋势. 分别从接枝后碳纳米管变形电子密度等值线结构变化、键长变化和系统势能变化规律等方面, 对单壁碳纳米管弹性模量的接枝效应进行了分析.     

Electrochemical Determination of Tannins Using Multiwall Carbon Nanotubes Modified Glassy Carbon Electrode

A novel chemically modified electrode is prepared on the basis of the attachment of multiwall carbon nanotubes (MWNTs) to the surface of a glassy carbon electrode (GCE) in the presence of a hydrophobic surfactant. The electrochemical behavior of tannins at the MWNTs-modified GCE is investigated. Tannins yield a well-defined oxidation at about 0.30 V (SCE) at the MWNTs-modified GCE. MWNT-film shows remarkable enhancement effect on the oxidation peak current of tannins. The experimental parameters are optimized, and a direct electrochemical method to detect tannins is proposed. The oxidation peak current is proportional to the concentration of tannins over the range from 4 × 10^–7 to 2 × 10^–4 M, and the detection limit is 1 × 10^–7 mol/l after 5 min of accumulation. The relative standard deviation of 6% for determination of 2 × 10^–6 mol/l tannins indicates excellent reproducibility. The analysis method is demonstrated by using tea and Chinese gall samples.     

基于碳纳米管修饰电极/鸟嘌呤电化学体系的固体电位型pH传感器

根据鸟嘌呤在短单壁碳纳米管修饰玻碳电极(S-SWCNT/GCE)上发生的电催化氧化特性,及其氧化电位对支持电解质溶液的pH值具有灵敏的响应,制备了以鸟嘌呤为指示剂的固体电位型pH传感器。在优化各种影响因素后,其电位在pH2.0~12.0范围内具有线性响应,回归方程为Epa(V)=-0.0497pH 0.8931。该传感器制备简单,使用方便,响应时间<20 s。在pH响应范围内待测液中离子强度对测定没有影响。酸碱滴定终点具有明显的突跃。对Na 、K 和Ca2 的选择性系数小。已成功地应用于实际样品的测定。     

Electrochemical Behavior of Deoxycholic Acid on Multiwalled Carbon Nanotubes Modified Electrode

Electrochemical reduction of Deoxycholic acid (DCA), as important biological molecule has been studied in 0.05 M KH₂PO₄ aqueous methanol solution (1 : 1, v/v) at a multiwalled carbon nanotubes modified electrode. Based on cyclic voltammetry, Tafel plot, the possible mechanism of the electrochemical reduction of DCA was investigated, as well as DCA mechanical calculations. The transfer coefficient, α, the exchange current density, i₀, the diffusion coefficient, D0 at the MWCNT modified GCE were determined as 0.505, 5.655×10^?7 A/cm² and 1.579×10^?5 cm²/s, respectively. The results of chronoamperometric suggested that the reductive product of DCA was the corresponding hydroxymethyl compound in an over‐all four‐electron process.