Au/GCE电极对水中15种苯酚衍生物的测定

研究了15种不同取代基苯酚衍生物在纳米金/玻碳 (Au/GCE) 电极上的电化学响应. 测试表明：该电极对15种苯酚衍生物的电化学反应各呈现出不同程度的电催化作用;与GCE和平面金电极相比,苯酚衍生物的氧化峰电流均有所增加,氧化电位受待测物反应活性影响较大;水杨酸在Au/GCE电极上响应迅速,电流灵敏度是GCE电极的1.8倍;该电极可用于多种苯酚衍生物的痕量测定.     

金复合介孔SBA-15吸附血红蛋白在H2O2电催化反应中的应用

以P123嵌段共聚物表面活性剂为模板剂制备介孔氧化硅SBA-15,并用沉积-沉淀(DP)法在SBA-15介孔表面负载纳米Au颗粒制备得到金复合介孔SBA-15材料(Au-SBA-15).再以Au-SBA-15材料制备玻碳修饰电极,将血红蛋白固定于修饰电极上用循环伏安法考察其对不同浓度H2O2溶液的电催化反应.在固定了血红蛋白的Hb/Au-SBA-15/GC修饰电极上,H2O2在+0.95 V处出现了氧化峰,且随着H2O2浓度的增大峰电流不断增加,说明金复合介孔氧化硅材料具有良好的生物兼容性,有利于血红蛋白的固定,其修饰电极对H2O2溶液具有一定的电催化作用.     

金复合介孔SBA-15吸附血红蛋白在H2O2电催化反应中的应用

以P123嵌段共聚物表面活性剂为模板剂制备介孔氧化硅SBA-15,并用沉积-沉淀(DP)法在SBA-15介孔表面负载纳米Au颗粒制备得到金复合介孔SBA-15材料(Au-SBA-15).再以Au-SBA-15材料制备玻碳修饰电极,将血红蛋白固定于修饰电极上用循环伏安法考察其对不同浓度H₂O₂溶液的电催化反应.在固定了血红蛋白的Hb/Au-SBA-15/GC修饰电极上,H₂O₂在+0.95 V处出现了氧化峰,且随着H₂O₂浓度的增大峰电流不断增加,说明金复合介孔氧化硅材料具有良好的生物兼容性,有利于血红蛋白的固定,其修饰电极对H₂O₂溶液具有一定的电催化作用.     

纳米材料修饰电极上吸附态葡萄糖氧化酶的酶活性和电活性的比较

采用石英晶体微天平(QCM)技术, 监测了裸金(Au)电极、电沉积纳米金的金电极(Au_ed/Au)、多壁碳纳米管(MWCNTs)修饰的金电极(MWCNTs/Au)以及MWCNTs 修饰后再电沉积纳米金的金电极(Au_ed/MWCNTs/Au)上葡萄糖氧化酶(GOx)的吸附过程, 测算了吸附固定的GOx质量. 通过阳极恒电位检测吸附酶与葡萄糖发生酶反应所产生的过氧化氢, 考察了这些酶电极的安培响应, 并测算了各吸附态GOx的质量比生物活性(MSBAi).也通过循环伏安法研究酶的直接电化学, 测算了各吸附态GOx的电活性百分数(EAP_i). 实验结果表明, 酶吸附量和酶电极的安培响应满足MWCNTs/Au > Au_ed/MWCNTs/Au > Au_ed/Au > Au 的顺序; MSBA_i满足Au > Au_ed/MWCNTs/Au > Au_ed/Au > MWCNTs/Au的顺序; 而EAP_i则满足MWCNTs/Au > Au_ed/MWCNTs/Au > Au_ed /Au > Au的顺序. 根据酶和纳米材料的亲疏水作用以及酶的吸附量对实验结果进行了合理解释, 也定量验证了电极上吸附酶分子的总生物活性与酶电极的安培响应呈正相关关系, 所得数据和结论有助于纳米材料固定酶及其安培酶电极的研究.     

Au/L-Met/GC电极的H2O2电催化氧化

在无额外的添加剂和保护剂的情况下,以柠檬酸钠还原氯金酸制得链状金纳米粒子,使用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察样品. 层层自组装技术可将金纳米粒子自组装,并分别以L-甲硫氨酸（L-Methionine,L-Met）、硫脲（Thiourea,TU）、丙烯基硫脲（Allyl thiourea,ATU）和聚乙烯吡咯烷酮（Polyvinylpyrrolidone,PVP）交联剂自组装于玻碳基底,即得金纳米粒子修饰电极. 以[Fe(CN)₆]^3-/4-氧化还原电对为探针,考察该修饰电极的电化学性质. Au/L-Met/GC电极有最佳电化学性能,循环伏安曲线和计时电流曲线测试表明,Au/L-Met/GC电极的H₂O₂电催化氧化有较高的灵敏度,线性范围2×10^-7 ~ 3×10^-3 mol·L^-1,检出限6.67×10^-8 mol·L^-1.     

肌红蛋白-纳米氧化铝模板-金胶复合组装体的直接电化学与电催化

将肌红蛋白(Mb)固定在纳米氧化铝(AAO)模板-金胶复合组装体修饰玻碳电极表面,制得Mb/AAO/Au colloid/GC薄膜电极.在pH=5.4的HAc-NaAc缓冲溶液中,该薄膜电极于-0.21 V(vs.Ag/AgC l)处有一对准可逆的氧化还原峰,为Mb血红素辅基Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对的特征峰.在AAO/Au colloid薄膜的微环境中,Mb与玻碳电极间的电子传递明显加快,该Mb/AAO/Au colloid/GC薄膜电极还可用于过氧化氢和溶解氧的催化还原.     

Br?nsted酸性离子液体活化电极催化制氢性能研究

分别采用玻碳( GC)、铂( Pt)和金( Au)电极研究了在Br?nsted酸性离子液体[ HMIm] HSO4中电解水制氢的催化活性,活性大小为Pt > Au >> GC。水中离子液体的含量对析氢电流影响很大,当[ HMIm] HSO4含量为30%(V/V)时,Pt电极催化电解水产氢的阈值电位高达-0.3 V (Ag丝为准参比电极, Ag QRE),在-0.5 V (Ag QRE)处电流密度高达110.52 mA/cm2,为相同条件下Au电极的15倍,GC电极的650倍。计算结果表明,Pt电极在该电解液中的反应活化能为5.68 kJ/mol。电极的高催化活性与[ HMIm] HSO4电离产生的质子有关,使水以H3 O+的形式捕集电子,效率更高。     

Au/Nafion/玻碳修饰电极上L-半胱氨酸的氧化和检测

半胱氨酸作为一种含硫氨基酸在生物体内具有重要的作用,采用电化学方法检测存在着具有高过电位和共存的其它生物电活性分子的干扰.本文采用离子交换技术结合电化学方法制备了纳米金-Nafion修饰玻碳电极(Au/Nafion/GCE),由于电极中金纳米颗粒的存在,该电极对半胱氨酸的氧化表现出很好的电催化作用,对半胱氨酸的检测具有比较高的响应灵敏度,同时带负电的Nafion的存在使该电极在带负电荷的干扰分子抗坏血酸和尿酸的存在下实现对半胱氨酸的选择性检测.在Au/Nafion/GCE上考察了半胱氨酸的氧化.结果表明电极对半胱氨酸的氧化具有很好的催化作用.在pH2.0到8.0范围内半胱氨酸的氧化均表现为两个氧化峰.在pH2.0和7.0时两个氧化峰的峰电位分别为0.156、0.458V和-0.011、0.344V,且随着浓度的增大峰电流增大;而在裸电极和Nafion修饰玻碳电极上没有明显的氧化峰.说明半胱氨酸的氧化得到催化并且催化作用归于金纳米颗粒的存在.采用电流法对半胱氨酸的浓度和响应电流之间的关系进行了考察.pH2.0时响应电流与浓度在3.0至50.0μmol/L范围内呈线性关系,灵敏度为22.7μA/(mmolL-1)...     

Au/PAni/GC电极的制备及对甲醛的电催化氧化研究

应用循环伏安、恒电位阶跃等方法研究了在苯胺修饰的玻碳电极（PAni/GC） 表面金颗粒的电化学沉积及不同的制备方法对甲醛氧化电催化活性的影响。研究表 明,在PAni/GC电极表面,金的电沉积在初始阶段遵循扩散控制瞬时成核三维成长 模式。在碱性介质中,电解沉积法制备的电极比循环伏安法制备的电极对甲醛的催 化氧化有更高的催化电流。但是,在循环伏安法制备的电极上甲醛的氧化可以在很 负的电极电位下发生。     

镀金和碳纳米管修饰金电极上吸附态葡萄糖氧化酶比活性的EQCM研究

采用石英晶体微天平(EQCM)技术监测了裸金电极、镀金和碳纳米管修饰金电极上葡萄糖氧化酶(GOD)的吸附过程. 通过EQCM测量吸附固定的GOD质量, 并实时检测酶反应产物H2O2的氧化电量, 求算了各表面上吸附态GOD的比活性(ESAi). 结果表明, 各表面上均可吸附一定的GOD, 且吸附态GOD均有一定的酶活性; 修饰CNTs可增大酶吸附量和酶电极对葡萄糖的响应电流, 但ESAi随CNTs修饰量的增大而降低; Au电极上电镀金后, 酶吸附量和酶电极对葡萄糖的响应电流亦增大, 但ESAi与裸金电极上的基本一致.     

L-半胱氨酸/纳米金/DNA/壳聚糖修饰金电极测定布洛芬

用电沉积和滴涂的方法依次将L-半胱氨酸、纳米金、DNA、壳聚糖修饰在金电极表面,制备了稳定性、响应性良好的修饰电极(L-Cys/Au colloid/DNA/CS/Au/CME)。考察了影响实验结果的关键因素,确定了最佳实验条件,进一步采用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了布洛芬在L-Cys/Au colloid/DNA/CS/Au/CME上的电化学行为。在最佳实验条件下,当布洛芬浓度在1.0×10~(-7)~1.0×10~(-4) mol/L范围内时相应的氧化还原峰电流与浓度呈现良好的线性关系,检出限(S/N=3)达2.3×10~(-8) mol/L。结果表明,该修饰电极对布洛芬有良好的响应性能,据此建立了一种测定布洛芬的新方法。     

钛基纳米多孔金电极对甲醛氧化的电催化活性

采用水热法制备了钛基纳米金微粒修饰电极(Au/Ti)。扫描电镜图表明纳米金颗粒粒径大约为300 nm,在钛基体表面构成三维多孔网状结构。运用循环伏安,电位阶跃和交流阻抗等电化学技术研究了碱性介质中甲醛在Au/Ti电极上的电氧化行为。循环伏安图显示,甲醛在Au/Ti上的起始氧化电位在-0.90 V左右,相对于多晶金电极提前大约0.2 V,交流阻抗测试表明,甲醛在Au/Ti电极上电氧化表现出低的电荷传递电阻。研究结果表明钛基纳米金微粒修饰电极对甲醛氧化具有良好的电催化活性。     

一种基于碳纳米管的色氨酸传感器

研究了色氨酸(tryptophan即Trp)在多壁碳纳米管修饰玻碳电极(MWNTs/GC)上的电化学行为。MWNTs/GC电极对Trp具有良好的电催化作用,相对于GC电极,Trp在MWNTs/GC上峰电位负移128 mV,峰电流约为GC电极上氧化峰电流的31倍。在1.0 mol/L H2SO4中清洗能更新电极表面,消除产物吸附带来的影响。MWNTs/GC电极在含1.0×10-4mol/L Trp的缓冲溶液中闭路富集2 min时电流达到稳定值。研究了不同pH值影响的结果表明,参与电极反应的质子数和电子数相等。在pH=2.2时,Trp的氧化电流最大。利用LSV研究了电流与扫描速率的关系,结果表明,Trp在修饰电极上的氧化过程为扩散控制过程。在环境温度低于45℃时,随着温度增加,氧化电流逐渐增大。温度在16~35℃范围内,传感器的响应电流与温度成线性关系,温度系数为0.695μA/℃,说明此传感器在实测过程中因温度波动带来的测量误差很小。利用LSV研究了氧化峰电流与Trp的浓度关系的结果显示,峰电流与Trp的浓度在1.00×10-6~1.00×10-4mol/L范围内呈良好线性关系,检出限为1.82×10-7mol/L(S/N=3)。该电极具有良好的灵敏度、选择性和稳定性,放置7 d后,碳纳米管的峰电流仍能达到最初电流的98%。     

掺杂多壁碳纳米管改性聚溴甲酚绿膜修饰电极的制备、表征与应用研究

研究了掺杂多壁碳纳米管(MWNT)改性聚溴甲酚绿膜(PBG),以不同修饰方法制备了4种修饰电极,用扫描电镜、交流阻抗及循环伏安法等对电极进行表征。结果表明:4种修饰电极的电活化面积均得到明显提高,其中以层层修饰制备的聚溴甲酚绿膜/多壁碳纳米管复合膜(PBG/MWNT/GC)电极最能发挥MWNT和PBG的电活性。将电极用于8-羟基喹啉(8-HQ)电化学行为的研究,结果表明:4种修饰电极的伏安响应明显提高,且8-HQ在PBG/MWNT/GC上的氧化峰电位负移最多,峰电流最大,约为裸玻碳电极的4.5倍,电催化作用显著增强。8-HQ在PBG/MWNT/GC上电极反应的电子转移数和质子数均为1,是吸附控制的不可逆电氧化过程,氧化峰电流Ip与浓度c在4.0×10-6～3.5×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,r=-0.997 2,检出限(S/N=3)为1.96×10-8mol/L。PBG/MWNT/GC修饰电极可实现8-HQ的快捷、简便测定。     

二茂铁乙炔苯巯基化合物的合成及电化学性质

以室温下Zn/Me2SiCl2/DMA还原体系代替传统低温下(-78 ℃)有机锂试剂体系,高收率合成了4-乙酰巯基碘苯(6)和4-碘苯甲硫醚(7)。 分别将二者与二茂铁乙炔偶联合成了二茂铁乙炔基苯硫酚衍生物1和2。 研究了衍生物1和2的光谱和电化学性质,将其自组装到金电极上,获得了电活性较好的修饰电极。 衍生物1修饰Au/GCE电极对芦丁有良好的催化电氧化作用,在生物/电化学传感器领域有潜在应用前景。     

电还原氧化石墨烯-金纳米棒修饰电极对酒石黄的测定

本文制备了氧化石墨烯-金纳米棒复合物(GO-GNRs).利用滴涂法制备了修饰电极(GO-GNRs/GCE),通过循环伏安法,还原了GO-GNRs复合物中的GO,制得电化学还原的石墨烯-金纳米棒修饰电极(ERGO-GNRs/GCE).研究了酒石黄在不同电极上的电流响应,结果表明,ERGO-GNRs/GCE对酒石黄的氧化有很好的电催化作用,其浓度在0.05～6.0μmol/L范围内与氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限为15 nmol/L.利用ERGO-GNRs/GCE可完成样品中酒石黄含量的测定.     

离子注入Pt的玻碳电极上甲酸和甲醛的电氧化

制备了离子注入Pt的玻碳电极(Pt/GC),注入剂量为5×10¹⁷ion/cm²,此电极的表面组成和各元素的浓度-深度分布用AES测量,注入Pt的价态用XPS测量.在0.5mol/LHClO₄溶液中,用Pt/GC电极和纯Pt电极研究了甲酸的电氧化行为,并在五种不同种类的电解质溶液中研究了甲醛的电氧化行为.结果表明,Pt/GC电极对甲酸和甲醛的电催化性能按真实表面积计算优于纯Pt电极.这可能与离子注入Pt过程中形成纳米团簇有关.此外,在同一电极上,甲醛在不同种类的电解质溶液中产生不同的氧化电流.说明阴离子对甲醛的电氧化过程有明显影响     

3-硝基苯酚在普鲁士蓝掺杂铜修饰电极上的电化学行为研究

采用循环伏安法制备了普鲁士蓝掺杂铜修饰电极(Cu/PB/GC),利用循环伏安、计时电量和电化学阻抗法研究3-硝基苯酚在该电极上的电化学行为。结果表明,此修饰电极显著提高了3-硝基苯酚的还原峰电流,电极反应在界面传质为线性扩散控制,扩散系数D为1.64×10~6cm~2/s,传递系数a为0.249,此电极可用来快速检测3-硝基苯酚。     

nano-Au/POPD/Au电极对甲醛的电催化氧化及检测

采用连续循环伏安法在金电极上制备了纳米金聚邻苯二胺膜修饰电极(nano-Au/POPD/Au),并研究了不同修饰电极在碱溶液中对甲醛的电催化氧化性能。结果发现,nano-Au/POPD/Au电极对甲醛具有高的催化活性和稳定性,在峰电位0.3 V处产生的电催化电流比nano-Au/Au电极上产生的高2.1倍。考察了纳米金的负载量(扫描圈数和扫描速率)、扫描速率、NaOH浓度等参数对甲醛催化氧化的影响。在优化条件下,甲醛在质量浓度0.1~600 mg/L范围内呈良好线性,检出限(S/N=3)为0.01 mg/L。将该方法应用于红酒和Skiphop儿童塑料餐碟中甲醛含量的测定,结果与标准乙酰丙酮法一致。     

细胞色素c在自组装纳米膜电极上的有效固定及直接电化学

采用自组装方法将壳聚糖-纳米金(Chi-Nano Au)修饰到金(Au)电极上,并经进一步自组装细胞色素c(Cyt c),制得自组装膜电极Cyt c/Chi-Nano Au/Au.测定了自组装膜电极的循环伏安曲线(CV)及稳定性.结果表明,利用自组装膜电极Chi-Nano Au/Au可以有效地固定Cyt c,并实现直接电子转移反应.Cyt c在0.13～0.28V(vs Ag/AgCl)之间显示一对明显的可逆氧化还原峰;峰电流与扫描速度呈现良好的线性关系,线性方程为Ipc=0.063 64+0.003 51υ,线性相关系数为r=0.997 2,这表明该电极过程受吸附控制.此外,所制备的膜电极稳定性良好.