纳米尺度TiO2微粒多孔膜电极光电化学

用光电流作用谱、光电流-电势图和瞬态光电流谱等光电化学方法研究了TiO2多孔膜电极在含不同氧化还原体系的电解质溶液中的光电转换过程.结果说明TiO2多孔股为n-型半导体，其禁带宽度为3.26eV.当在电解质溶液中加入醌二苯酸（BQ／HQ），TiO2多孔膜电极的光电流作用谱形基本与没加氧化还原对时类似。在可见光区的光电流拖尾是由于醌被光激发，然后给出电子到TiO2多孔膜导带而产生阳极光电流.而在电解质溶液中加入Fe（CN）3-6-／4-时，TiO2多孔膜电极的光电流作用谱有明显的改变.除了在小于380nm短波区有光电流峰外，还在400-600nm的可见光区观察到宽的光电流峰，大大增加了光电流转换效率.同时在小于-0.2V下为阳极光电流，在-0.2V～0.3V电势区间为明显阴极光电流，在大于0.3V下可观察到较弱的阳极光电流.当电极电势大于-0.2V时，光电流瞬态谱在开始光照时有一阴极瞬态光电流尖峰，然后转变为阳极稳态光电流.这是因为当电极电势较负时，Fe（CN）4-6与TiO2的电子传递络合物可以吸收光子，光生电子迅速注入TiO2导带，然后还原溶液中的而产生阴极光电流.     

强度调制光电流谱研究纳晶薄膜电极过程

用强度调制光电流谱研究半导体纳晶薄膜电极光生电荷的界面转移和输运动力学过程.从测量不同外加电压和不同硫化钠溶液浓度下CdSe纳晶薄膜电极的光电流响应得到了参数:归一化稳态光电流和表面态寿命,分析界面空穴的直接转移和通过表面态的间接转移过程.通过测量不同背景光强下TiO2纳晶薄膜电极的电子扩散系数研究电子输运过程.应用HCl化学处理方法明显增大了电子扩散系数,改善了电子在TiO2纳晶薄膜电极中的输运性能.     

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.     

还原态聚苯胺的光电化学研究

本文研究了还原态聚苯胺修饰电极的光电化学。通过不同基底电极、饱和气氛、温度、扰动方法（光照电极、电极旋转、气体鼓泡搅拌溶液、顺电极表面向电解池滴加电解液等）对还原态聚苯胺电流响应的影响及光谱分析，首次发现还原态聚苯胺的光电流响应并不是由于其吸收可见或近红外光激发而引起的，光的作作是通过扰动电极表面，促进电解质溶液中溶解的氧气对聚苯胺的氧化，仪器为了维持恒电位将氧化了的聚苯肢再还原而产生光电流响应。     

石墨烯氧化物薄膜电极的光电化学特性

采用浸渍-提拉法制备了一系列石墨烯氧化物(GO)薄膜,并通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),傅里叶变换红外光谱,紫外-可见吸收光谱和光电化学测量等技术对样品进行了表征.在GO电极上观察到阴极光电流,且光电流密度受薄膜的厚度影响.GO薄膜电极厚度为27nm时,光电流密度为0.25μA·cm-2.此外,GO电极的光电响应还受紫外光照影响,随着紫外光照时间的延长,阴极光电流逐渐减小.该工作提供了简便的通过控制薄膜厚度或紫外光照时间来控制GO薄膜半导体光电化学性能的方法.     

以高氯酸·三-2,2''''-联吡啶合钴(Ⅲ)为介体的葡萄糖氧化酶传感器的研究

以聚乙烯醇缩丁醛为固定葡萄糖氧化酶(GOD)的载体,将GOD附在铂丝电极上并采用高氯酸·三-2,2'-联吡啶合钴(Ⅲ)[Co(bpy)3(ClO4)3]作为电子媒介体制得了电流型葡萄糖酶电极.讨论了溶解性媒介体Co(bpy)3(ClO4)3的浓度、溶液的pH值和温度对该电极电流响应的影响.该介体型葡萄糖传感器在优化的实验条件下,对葡萄糖表现出良好的响应特性,如响应快、重复性和稳定性好,传感器线性范围为6.0×10-6～1.1×10-4mol/L,检出限为3.0×10-6mol/L.将该电极用于人血清中葡萄糖测定,其结果与传统方法测得的结果一致.     

基于谷胱甘肽-壳聚糖自组装的葡萄糖生物传感器

采用壳聚糖-谷胱甘肽复合膜固定葡萄糖氧化酶构建电流型葡萄糖生物传感器。通过循环伏安法对酶膜状态进行表征,实验结果表明,壳聚糖-谷胱甘肽复合膜可以辅助电子传递,提高电极的电流响应。选用正交表L9(34)设计实验方案,分析最佳实验条件。在优化条件下,该传感器对葡萄糖溶液浓度有良好的线性关系,线性范围为1～18 mmol/L,检出限为1.3 mmol/L。实验表明,此传感器具有响应快、稳定性及选择性良好的特点。适用于临床尿样中葡萄糖的测定。     

基于金纳米棒-壳聚糖复合膜的葡萄糖生物传感器

本文采用金纳米棒-壳聚糖复合膜固定葡萄糖氧化酶构建电流型葡萄糖生物传感器.通过电化学交流阻抗法和循环伏安法对酶膜状态进行了表征,得到了相应的等效电路和动力学参数.实验结果表明,金纳米棒-壳聚糖复合膜可以辅助电子传递,提高电极的电流响应,并使生物传感器的使用温度范围有很大的扩展.此传感器表现出对葡萄糖溶液浓度的优良响应,线性范围在2.78×10^-5mol/L—2.22×10^-3mol/L,响应灵敏度约为7.819μA·cm^-2(mmol/L)^-1,表观米氏常数为10mmol/L.本工作还研究了温度和溶液pH值对电极电流响应的影响.     

纳米二氧化钛膜光催化分解-电化学法联用测定水体中的总磷

利用电化学方法制备了磷钼酸修饰电极,该修饰电极对溶液中的PO43-有很好的电流响应,继而提出了一种用纳米TiO2-K2S2O7共存体系光催化氧化有机磷生成正磷,然后以磷钼酸修饰电极进行测定的新方法。实验中以有机膦酸为标准物质,研究了测定机理,优化了测定条件。实验表明,本方法操作简单、快速、准确。PO43-在0.04~16 mg/L浓度范围内,与修饰电极上的电流响应呈线性关系,检出限为0.02 mg/L。用本方法测定实际水样与标准分析方法所得结果相近。     

纸基葡萄糖电化学生物传感器的研究及应用

基于纳米金的自催化无电沉积镀金技术,采用混合纤维素滤膜作为模板,制备了一种纳米多孔纸基薄膜金电极。以该金滤膜电极作为基底电极,使用Nafion溶液分散的碳纳米管-纳米铂(PtNPs)复合材料作为载体,实现了葡萄糖氧化酶(GOD)的直接电化学,并建立了一种低成本的纸基葡萄糖电化学传感器。该传感器对葡萄糖具有良好的安培响应,葡萄糖浓度在5.0×10-6~2.5×10-3 mol/L范围与其0.55V处的氧化电流呈良好的线性关系(R=0.999),检测限(S/N=3)为1.0×10-6 mol/L。制备了8支传感器,对25μmol/L葡萄糖进行检测,结果的相对标准偏差为6.03%,表明该传感器具有较好的重现性。