蒙脱石化学修饰电极的制备与电化学特性

用预交换法和掺入法将某些荷阳电物(NR, MB)与荷阴电物[IC, Fe(CN)~6^3-]吸附在蒙脱石膜中制备化学修饰电极(CME)。对不同电性的吸附物, 用预交换法制备的CME在支持电解质溶液中显示不同的伏安响应。被吸附物在蒙脱石膜内的电活性浓度(c*)和总浓度(c~t)之比值较小, 说明被吸附物中只有小部分表现有电化学特性。X衍射实验表明荷阳电的吸附物可能通过离子交换吸附而嵌入蒙脱石层间。吸收光谱实验亦表明荷阳电物与蒙脱石间有强的化学吸附作用。根据蒙脱石中各种不同的吸附位置, 讨论了被吸附物对电化学响应的不同贡献。     

过渡金属酞菁配合物化学修饰电极的研究：Ⅱ,对联氨的电催化氧化

用不可逆吸附法首次制备了Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的3,3＇,3＇＇,3＇＇＇-四硝基酞菁配合物化学修饰电极(ML CME),研究了它们对联氨氧化的电催化作用,发现当电位扫描区间为-1.2—0.6V时,它们对联氨的氧化都有明显的电催出作用;而当电位扫描区间为-1.2—0.0V时,只有FeL CME和CoL CME具有明显的电催化作用.FeL CME和CoL CME对联氨的氧化不仅电催化活性高,而且稳定性也很高,具有很好的重复性,联氨电催化氧化峰电流与联氨浓度有良好的线性关系.初步拟定了ML CME电催化氧化联氨的机理.     

聚四氨基钴酞菁膜修饰电极对甲巯咪唑的电催化氧化

用循环伏安法(CV)研究了聚四氨基钴酞菁(CoTAPc)膜修饰电极(p-CoTAPc CME)对甲巯咪唑的电催化氧化行为.在pH=2的缓冲溶液中,与未修饰玻碳电极(GC)相比,甲巯咪唑在p-CoTAPc CME(GC基体)上的氧化峰电位(Vpa)负移220 mV左右,峰电流(Ipa)变为原来的3倍多;还原峰电位(Vpc)正移大约223 mV,峰电流(Ipc)几乎变为裸电极时的6倍.同时,p-CoTAPc CME对甲巯咪唑的电催化氧化活性有很高的稳定性.     

异咯嗪蒙脱石修饰电极的电化学行为

应用十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱石进行改性，成功地制备稳定性良好的异咯嗪蒙脱石修饰电采，用循环伏安法对此修饰电极的电化学行为进行了研究。测定了异咯嗪在蒙脱石膜内的化学扩散系数，对异咯嗪在改性蒙脱石中电极反应机制进行了探讨。     

过渡金属酞菁配合物化学修饰电极的研究：Ⅳ对抗坏血酸的电催化氧化

用化学吸附法首次制备了FE(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的3,3′,3′′,3′′′-四硝基酞菁配合物化学修饰电极(ML CME),用循环伏安法(CV)研究了它们对抗坏血酸(AH_2)的电催化氧化.与未修饰玻碳电极(GC)相比,AH_2在ML CME(GC基体)上的氧化峰电位(Epa)负移150mV左右,氧比峰电流(Ipa)明显增大.各ML CME对AH_2的电催化氧化活性均有很高的稳定性.AH_2在ML CME上的氧化峰电流和AH_2的浓度之间有着良好的线性关系.     

基于原位电聚合硫堇的双酶型葡萄糖传感器的研究

提出了一种基于电聚合硫堇作为电子传递媒介的辣根过氧化物酶-葡萄糖氧化酶(HRP-GOD)的双酶型葡萄糖传感器的制备方法。该法采用碳糊包埋HRP和硫堇,通过原位电聚合形成聚硫堇修饰的碳糊电极,以壳聚糖膜修饰该电极表面,用戊二醛交联固定GOD制得葡萄糖传感器。葡萄糖在1.0×10-4~8.0×10-3mol/L浓度范围内与传感器的响应电流呈线性关系,检出限为5×10-5mol/L。该传感器有良好的选择性和稳定性,经一个月的连续使用后,仍能保持其初始活性的80%。     

钯/碳纳米纤维复合材料修饰电极同时检测邻苯二酚和对苯二酚

利用电纺丝技术制得钯/碳纳米纤维复合材料(Pd/CNFs),并将其用于修饰玻碳电极Pd/CNF-GCE/CME.Pd/CNF-GCE/CME对邻苯二酚和对苯二酚的氧化还原反应具有较高的电催化活性,显著提高了二者电化学反应的可逆性.考察了支持电解质的酸度对邻苯二酚和对苯二酚电化学响应的影响,选用0.1 mol/L PBS(pH 8.0)作为支持电解质.用微分脉冲伏安(DPV)法对邻苯二酚和对苯二酚进行选择性检测:当混合溶液中存在50 μmol/L对苯二酚时,邻苯二酚的氧化峰电流与其浓度在1～90 μmol/L范围内呈线性关系,检出限为0.3 μmol/L(S/N=3);当存在50 μmol/L邻苯二酚时,对苯二酚的氧化峰电流与其浓度在2～100 μmol/L范围内呈线性关系,检出限为1.0 μmol/L.另外,此修饰电极具有较好的重现性和较强的抗干扰能力.将此修饰电极用于模拟水样中邻苯二酚和对苯二酚的测定,结果令人满意.     

L-半胱氨酸/普鲁士蓝复合修饰玻碳电极的制备及电化学性能

通过电聚合方法和脉冲沉积技术将普鲁士蓝(PB)与L-半胱氨酸(L-Cys)修饰在玻碳电极(GCE)表面,制得复合膜化学修饰电极(L-Cys/PB/GCE/CME),利用循环伏安法和计时安培法研究了对苯二酚在L-Cys/PB/GCE/CME上的电化学特征。结果表明,在0.1 mol/L PBS(pH 7.0)缓冲溶液中,L-Cys/PB/GCE/CME对对苯二酚的电化学氧化具有明显的催化作用,氧化峰电流相对于在裸玻碳电极上增加了5倍。在最佳实验条件下,对苯二酚浓度在0.18~120μmol/L范围内,修饰电极的电流响应与对苯二酚浓度呈线性关系,其相关系数为0.9962,检出限(S/N=3)为0.065μmol/L。本研究制备的对苯二酚传感器具有较好的重复性、重现性、选择性与稳定性,用于实际水样中对苯二酚的测定,结果满意。     

镍氢氧化物修饰玻碳电极的制备及其电化学行为

采用一种新方法———镀膜/循环伏安法成功制备了镍氢氧化物修饰玻碳电极。考察了影响镍氢氧化物膜电催化活性的因素,确定最佳富集时间为2min,最佳富集电位为-1.4V。讨论了成膜过程及机理。膜氧化峰电流及催化氧化峰电流均受扩散控制。制得的镍氢氧化物膜修饰电极具有相当的稳定性,并对H2O2的电氧化表现出较高的电催化活性。该电极对H2O2响应的线性范围为1.71×10-5~1.33×10-2mol/L,检出限为2.86×10-6mol/L(S/N=3)。     

聚邻苯三酚修饰电极的制备及其对铜(Ⅱ)的测定

采用电化学方法在pH 7.0磷酸缓冲溶液(PBS)中,将邻苯三酚氧化电聚合制成稳定的水不溶性膜修饰在玻碳电极(GCE)表面,将制得的膜修饰电极(PPG/GCE)在一定电位下选择性预富集铜(Ⅱ),并用差分脉冲溶出伏安法测定。结果表明,该膜修饰电极对铜(Ⅱ)的富集作用明显强于裸玻碳电极。对电聚合条件、富集和溶出介质、还原时间、富集电位等实验参数进行了考察,在优化实验条件下,Cu(Ⅱ)的浓度在5.0×10-8~1.0×10-5mol/L范围内与阳极氧化峰电流呈线性关系,相关系数为0.998 1,检出限为1.0×10-9mol/L。制得的修饰电极具有较高的灵敏度和选择性,可用于实际样品人发的分析,样品的回收率为99%~104%。     

多璧碳管/聚中性红修饰电极的制备及对鸟嘌呤和腺嘌呤的应用研究

结合纳米材料的电催化特性和中性红聚合物薄膜的分子识别能力, 以玻碳电极为基体制备了多壁碳管/聚中性红(MWNT/PNR)修饰电极, 并用表面扫描电镜和循环伏安法进行了表征. 实验表明, 该修饰电极对腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G)都表现出了良好的电催化性能. 在最佳条件下, 用示差脉冲伏安法对A和G进行了测定, 其氧化峰电流于A和G的浓度分别在0.01～4 μmol/L和0.01～8 μmol/L范围内呈良好的线性关系, 检测限均为5×10-9 mol/L (S/N=3). 该修饰电极可以用来同时测定DNA中的A和G.     

介电限域效应对SnO2纳米微粒光学特性的影响

It is found that the SnO_2 nanometer particle modified by chemical methods on its surface with a layer of steric acid molecules has a significant red shift of optical absorption band edge and clear photoluminescence at room temperature, which is in contrast with that of bulk SnO_2 and naked SnO_2 nanometer particles. It is concluded that these results are related to the dielectric confinement effects on the SnO_2 nanometer particles surfaces.     

二茂铁衍生物L—B膜修饰SnO2电极的性能

用外层单电子快速转移的氧化还原剂二茂铁及其衍生物修饰电极,在电极/溶液界面作为电子传递的中介物,可使电极上进行的慢反应得到加速、起中介催化作用。目前研究较多的是共价键合和高分子膜的修饰,其他方式的修饰报道不多。用能实现分子有序化排列的L-B膜技术进行氧化还原电活性分子的修饰电极还未见报道。我们用L-B膜技术在SnO_2电极上修饰了二茂铁的衍生物-硬脂酸二茂铁酯(FcOCOC_(17)H_(35))双亲化合物,曾研究了修饰膜的电化学可逆行为和稳定性。本文研究硬脂酸二茂铁酯L-B膜修饰的SnO_2电极     

金属-半导体催化剂的研究Pt/SnO2上氢的室温溢流

本工作研究了Pt/SnO_2与气体分子H_2、CO之间的相互作用. 用溢流吸附反应确证室温下氢在Pt/SnO_2表面会发生一次溢流和二次溢流. 溢流氢可改变Pt/SnO_2的电导甚至能改变担体阳离子的价态.     

聚酰亚胺/SnO_2杂化膜的制备和表征及其气体渗透性测定

杂化材料作为一种新型材料结合了有机无机材料的优异特性，具有较高的热稳定性、机械强度和某些特殊的化学性质，在微电子、光电设备、传感器和分离膜等诸多领域得到应用与研究．溶胶凝胶法作为合成杂化材料的主要手段，具有反应条件温和，可通过调配反应参数来控制杂化材料的微观形态和性质等优点．     

五甲川菁染料敏化SnO_2纳光结构多孔膜电极的光电化学研究

研究了五甲川菁敏化SnO_2纳米结构电极的光电化学行为.结合循环伏安曲线图及五甲川菁的光吸收阈值,初步确定五甲川菁染料电子基态和激发态能级位置.结果表明,五甲川菁染料电子激发态能级位置能与SnO_2纳米粒子导带边位置相匹配,因而使用该染料敏化可以显著地提高SnO_2纳米结构电极的光电流,使SnO_2纳米结构电极吸收波长红移至可见光区和近红外区,光电转换效率得到明显改善,IPCE值(单色光的转换效率)最高可达45.7％.     

靛蓝胭脂红波薄层光谱电化学研究(I)

采用SnO_2石英玻璃组装的光透薄层电解池, 结合紫外可见光谱现场监测技术, 研究了靛蓝胭脂红水溶液的电化学还原与氧化过程. 测定了不同pH下的式电极电位(E~0)和电子转移数(n). 实验结果表明, 靛蓝胭脂红在SnO_2电极上的还原为准可逆的两电子转移过程, 而它的氧化则为不可逆电极过程. 由电解现场检测的光谱, 初步探讨了电解还原与氧化的反应机理。     

钛基氧化物电极的性能及电化学行为

本文研究了某些氧化物中间层对Ti/PbO_2、Ti/MnO_2、Ti/Co_3O_4和Ti/CuCo_2O_4电极性能及电化学行为的影响。结果表明,Ti/MnO_2或Ti/PbO_2电极在加入Co_3O_4、PdO_x、SnO_2或Sb_2O_3中间层后,界面电阻大大降低。在低于出现电阻极化电流密度时,极化曲线符合Tafel规律(无论对于O_2或Cl_2,低极化区的Tafel斜率为厶b_1=2.303RT/(1+β)F;高极化区为b_2=2,303RT/βF,其中β=0.5)这时主要为电化学极化。对有中间层Sb_2O_3+PdO_x的Ti/PbO_2电极和具有中间层SnO_2+PdO_x的Ti/Co_3O_4电极,其阳极析Cl_2的反应活性与工业用的Ti/RuO_2+TiO_2电极相近,而氧的过电位则高于Ti/RuO_2+TiO_2电极。     

对甲苯磺酸掺杂聚(苯胺/中性红)复合物的乳液聚合法制备及电化学电容行为

以对甲基苯磺酸(TSA)为掺杂剂和乳化剂, 过硫酸铵(APS)为引发剂, 采用现场乳液聚合方法合成了对甲基苯磺酸掺杂聚(苯胺/中性红)复合材料(TSA-PANI/PNR). 利用X射线衍射(XRD)和电子扫描显微镜(SEM)对共聚物复合材料的结构和形貌进行了分析和表征. 以此复合材料为活性物质制备电极, 以l mol/L H₂SO₄水溶液为电解液组装超级电容器, 通过恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗等技术研究了其电化学性能. 研究结果表明, TSA-PANI/PNR电极具有比TSA/PANI更优良的电化学性能. 扫描速度为1 mV/s的循环伏安曲线计算结果表明, 其单电极比电容可达到1350 F/g, 而TSA/PANI在相同的扫速下其单电极比电容仅为1038 F/g; 在5 mA放电电流下, TSA-PANI/PNR组装的电容器首次充放电比电容可达到348 F/g, 1000次循环后容量保持87%.     

Printable SnO2 cathode interlayer with up to 500 nm thickness-tolerance for high-performance and large-area organic solar cells

The printable electrode interlayer with excellent thickness tolerance is crucial for mass production of organic solar cells(OSCs)by solution-based print techniques. Herein, high-quality printable SnO_2 films are simply fabricated by spin-coating or bladecoating the chemical precipitated SnO_2 colloid precursor with post thermal annealing treatment. The SnO_2 films possess outstanding optical and electrical properties, especially extreme thickness-insensitivity. The interfacial electron trap density of SnO_2 cathode interlayers(CILs) are very low and show negligible increase as the thicknesses increase from 10 to 160 nm,resulting in slight change of the power conversion efficiencies(PCEs) of the PM6:Y6 based OSCs from 16.10% to 13.07%. For blade-coated SnO_2 CIL, the PCE remains high up to 12.08% even the thickness of SnO_2 CIL is high up to 530 nm. More strikingly, the large-area OSCs of 100 mm~2 with printed SnO_2 CILs obtain a high efficiency of 12.74%. To the best of our knowledge, this work presents the first example for the high-performance and large-area OSCs with the thickness-insensitive SnO_2 CIL.