聚苯胺电极的制备及其电化学聚合的影响因素

采用1mol／L硫酸作为介质，扫描速度为100mV／s．扫描电位为-0．2～0．8V，用循环伏安法在纳米二氧化钛（Nano-TiO2）膜电极上实现了苯胺的电化学聚合。结果表明复合膜的生成、峰电流的大小受溶液浓度、扫描速度以及扫描电位的影响，成膜速度随溶液浓度增大而加快，但膜稳定性降低，峰电流随扫描速度和电位增大而提高，可逆性降低．     

碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺复合膜电极的电化学制备及表征

在含有0.2 mol/L苯胺的0.5 mol/L　H₂SO₄溶液中， 采用循环伏安法(CV)， 以扫描速度50 mV/s, 扫描电位-0.1~0.9 V，在碳纳米管/纳米TiO₂(CNT/nanoTiO₂)膜电极上实现了苯胺的电化学聚合， 用电化学阻抗谱（EIS）和CV法对制备的碳纳米管/纳米TiO₂聚苯胺(CNT/nanoTiO₂ PAn)复合膜电极的电化学性质进行了表征， 从扫描电镜对膜层的微观形貌观察发现， 这种在纳米基体上聚合得到的聚苯胺膜层呈疏松、 多孔的纳米纤维网状结构， 同时具有良好的导电性， 不同于在普通金属基体上聚合得到的颗粒状聚苯胺膜.     

磺基水杨酸和精氨酸构筑的Cu(Ⅱ)配合物与DNA的相互作用

首先, 合成并表征一种新型配合物Cu₂(L-Arg)₂(SSA)(H₂O)₂ (L-Arg=精氨酸, SSA=磺基水杨酸), 然后以鲱鱼精DNA为靶点, 用电化学法、 光谱法和黏度法研究配合物与DNA间的相互作用. 结果表明： 当扫描速率为0.1 V/s时, 配合物在0.124 8,-0.518 9 V处出现一对明显的氧化还原峰, 且配合物的氧化还原峰电流随扫描速率的增大而增大, 配合物在玻碳电极上的反应由扩散过程控制; 加入DNA后, 配合物的氧化和还原峰电流均减小, 式量电位增大, 配合物的峰位发生移动, 吸光强度降低, 且与DNA的浓度呈正相关; 配合物的相对黏度呈增大趋势. 因此配合物与DNA间存在嵌插作用.     

聚苯胺修饰电极研究

本文研究了苯胺电化学聚合时溶液介质种类和pH的影响,表明在中性溶液中电聚合得的循环伏安图与酸性溶液申明显不同,无还原峰出现,且峰电流随扫描次数增加而下降。报道了氯离子掺杂的聚苯胺膜对一些阴离子均有电位响应,测定了一些阴离子的选择性系数。同时研究了聚苯胺-GOD和聚苯胺-二茂铁甲酸-GOD修饰膜电极的制备条件和性能。     

聚苯胺与聚乙烯醇的原位复合膜及电色性

采用恒电位原位聚合法制备了聚苯胺/聚乙烯醇复合膜（PVA-PAN）.研究了单体浓度和掺杂酸的种类对复合膜性能的影响.通过循环伏安法、光谱电化学法等对复合膜的电学性能和光学性能进行了研究.与无基体的纯聚苯胺膜相比,复合膜与ITO（铟锡氧化玻璃）电极表面具有更好的粘结性能和均匀性、更好的电活性以及更快的响应.当施加电位在-0.50 V到-0.14 V之间时,复合膜呈现无色透明状态,当施加电位在＋0.40-＋0.90 V之间时,复合膜呈现紫色状态,可见光的吸收峰峰位产生明显的紫移.经过1 422次电位循环扫描之后,复合膜的循环伏安曲线中的峰电流强度以及可见光的吸光度分别能保持83%左右和60%左右,显示出适宜的循环寿命.     

聚苯胺复合物膜的电化学合成及抗腐蚀性能

在含有苯胺、草酸和钨酸钠的溶液中,应用电化学循环伏安法在不锈钢表面合成聚苯胺/钨酸钠复合膜.通过开路电位(OCP)、动电位极化扫描(Tafel曲线)、交流阻抗(EIS)等电化学测试技术研究了掺杂不同浓度钨酸钠复合膜试样在相同腐蚀介质中的耐蚀性.结果显示,在氯离子存在下,复合膜能使不锈钢的腐蚀电位升高约200 mV,并显著降低腐蚀电流密度.该膜具有极好的稳定性和阻隔作用,能对不锈钢提供长时间有效的保护.     

光谱法研究盐溶液浓度对辉光放电活化液体的影响

大气压辉光放电具有低气压辉光放电的均匀性和较高的化学活性,且摆脱了真空装置的限制.液面上的大气压辉光放电除了具有以上优点外,还具有活性粒子浓度高等优势,因此在材料改性、生物医疗等领域具有非常广泛的应用前景.本文采用针-液体电极直流放电装置,在液体电极上方产生了大气压辉光放电,并用于活化不同浓度的NaCl溶液.发射光谱表明,不同浓度液体电极放电均包含N₂的第二正带系、N⁺₂的第一负带系、OH自由基和O I.基于发射光谱,测量了液面附近的氧原子谱线强度、谱线强度比I_391.4/I_337.1和振动温度.利用吸收光谱测量了O₃浓度.发现它们均随着放电电流的增大而增大,且在一定电流下,随盐溶液浓度减小而增大.经过相同活化时间,溶液的H₂O₂浓度随着放电电流的增大而增大.在一定放电电流下,H₂O₂浓度随盐溶液浓度增大而减小.     

血红蛋白在戊二醛膜修饰金电极上的直接电化学行为及其与氨茶碱的相互作用

用直接滴涂法将血红蛋白（Hb）固定到戊二醛（GA）膜修饰的金电极表面,通过循环伏安法研究了Hb在GA膜修饰金电极上的直接电化学行为.在0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液（PBS,pH 6.00）中,扫描速度为100mV/s时,该修饰电极的峰电位差ΔE=44 mV,氧化还原峰电流之比Ip,a/Ip,c=1.17,说明Hb在GA膜修饰电极上的氧化还原过程是可逆过程;随着缓冲溶液pH值的增大,其峰电位不变,而峰电流呈增大（pH=4.00～6.00）或减小（pH=6.00～8.00）的趋势.通过GA膜对Hb的吸附固定,不仅保持了Hb的生物活性,而且实现了Hb与电极之间的直接电子转移.利用此修饰电极,研究了Hb与药物氨茶碱之间的相互作用,求得Hb和氨茶碱的结合数为2.     

微滴法研究影响钾离子转移过程的因素

应用微滴法研究了钾离子在水/1,2-二氯乙烷界面上的转移反应过程。同时,对不同工作电极、参比电极、有机相和水相体积比、扫描速度、水相支持电解质浓度等因素对钾离子转移峰电流、峰电位产生影响进行了研究。此外,界面双电层的存在导致钾离子转移峰峰电流随扫描圈数的增加而减小;钾离子的转移峰峰电流与扫速的平方根成正比;铁氰化钾/亚铁氰化钾氧化还原电对的浓度比增大时钾离子转移峰峰电流增大。     

多壁碳纳米管过氧化氢酶电极的研制及其电化学性能研究

研究对比了将过氧化氢酶(CAT)固定在多壁碳纳米管(MWCNT)-Nafion膜中,制备MWCNT-Nafion/CAT电极的方法,发现固定在Nafion膜中的MWCNT能在CAT和玻碳电极之间有效地传递电子,能实现MWCNT修饰电极上CAT的直接电子转移.CV测定表明:在磷酸盐缓冲溶液中可得到一对过氧化氢酶辅基血红素Fe(III)/Fe(II)氧化还原峰,其峰电流随扫描速度(0.050~0.210 V/s)呈良好的线性关系,其氧化峰电位(Epa)、还原峰电位(Epc)、式量电位(E0)′均随着溶液的pH值增加而负移,且呈线性关系,但其斜率不同,表明CAT的电子传递过程中质子化作用不是简单过程.用计时电流法考察MWCNT-Nafion/CAT电极对H2O2的响应速度和检测灵敏度,结果良好,且实验表明,该电极于4℃保存20天后,其伏安响应仍能保持80%左右.     

La_(0.8)Sr_(0.2)(Ga_(0.8)Mg_(0.2))_(1-x)Fe_xO_(3-δ)混合导体的热分析及动力学

采用固相合成法制备了La_(0.8)Sr_(0.2)(Ga_(0.8)Mg_(0.2))_(1-x)Fe_xO_(3-δ)(LSGMF)混合导体,利用SEM和TGA对LSGMF的性能进行了研究,考察了不同Fe掺杂量对LSGMF的热失重过程及其动力学的影响规律,并采用Coats-Redfem法求解其失重过程的表观活化能.结果表明:LSGMF热失重过程包括三个阶段,低温区域的热失重主要是由于试样表面吸附的H_2O和CO_2加热脱附所致,表观活化能为0.154~0.227 eV,中温区域和高温区域的热失重主要归因于晶格位置上的氧离子转变为氧分子并进入气相,表观活化能为0.280~0.350 eV.x=0.9时,LSGMF的失重速率峰值最小(0.013 7/s),表观活化能E_(2+3)最大,说明失重速率最慢,材料稳定性最高.     

双核磺化酞菁钴掺杂聚苯胺膜的制备和表征

采用电聚合方法制成不同浓度双核磺化酞菁钴(bi-CoPc)掺杂的聚苯胺(PAn-bi-CoPc)膜,并用电化学、紫外-可见-近红外光谱、红外光谱、扫描电子显微镜及电导率进行了表征.结果表明:酞菁浓度对膜的电化学行为有影响,PAn膜和PAn-bi-CoPc膜在近红外区都有较宽的吸收带,当bi-CoPc为1 mmol/L时,PAn-bi-CoPc膜在近红外区出现明显的吸收峰,膜在近红外区的吸收强度随酞菁浓度增加而下降;红外光谱发现掺杂后酞菁的共轭体系得到加强.     

甘蔗渣生物炭对亚甲基蓝的脱除性能

以甘蔗渣为原料,采用氯化锌活化法制备了一系列具有不同ZnCl₂浸渍比(ZnCl₂与甘蔗渣的质量比1~6)的甘蔗渣生物炭样品,用于亚甲基蓝(MB)的脱除研究. X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和N₂吸附-脱附(BET)的分析结果表明:与商业活性炭相比,甘蔗渣生物炭的灰分更少,表面孔结构更丰富,具有更大的比表面积和孔容积. 甘蔗渣生物炭样品的孔道结构与浸渍比有关,适当提高浸渍比有利于介孔的形成,浸渍比为4的ZnCl₂-4-500-1样品具有最高的介孔率(75%). 与其他样品相比,ZnCl₂-4-500-1在宽的温度区间(25~65 ℃)和pH范围(1~9)内均表现出接近100%的MB吸附率,具有最优异的MB脱除性能,说明介孔率的提高有利于MB的吸附. 孔径分布表明:ZnCl₂-4-500-1由于存在大量孔径分布在1.36 nm的孔而具有优异的MB吸附性能,符合与MB分子直径有关的吸附理论. X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明:ZnCl₂-4-500-1具有最高的氮含量以及较高的-OH和C＝O官能团的含量,这也是其具有最优异MB脱除性能的重要原因. 等温吸附实验结果表明:ZnCl₂-4-500-1对MB的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,在25 ℃下对MB的最大吸附量为1 428.6 mg/g. 此外,ZnCl₂-4-500-1在MB吸附-脱附循环5次时仍保持着80%以上的吸附率,对苯胺蓝和碱性红-46 (X-GRL)也表现出优异的脱除性能,说明该材料是一种优秀的染料废水脱色生物质活性炭材料.     

Li4Ti5O12材料的固相法制备及其煅烧温度

以Li₂CO₃,TiO₂为原料,无水乙醇为分散剂,采用高温固相法,通过两步煅烧方式制备出不同煅烧温度下的Li₄Ti₅O₁₂粉末材料.采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）表征材料的结构和形貌,采用恒电流充放电、交流阻抗和循环伏安等方法测试材料电化学性能.结果表明：在800 ℃下煅烧6 h后可得到晶型完整的纯相Li₄Ti₅O₁₂,其颗粒均匀分布在200~400 nm.Li₄Ti₅O₁₂在0.5C倍率下首次可逆比容量为157.67 mA·h/g,库伦效率为96.1%,经过100次循环充放电后容量保持率为98.63%;在5C倍率下首次可逆比容量为107.0 mA·h/g,经过1 000次循环充放电后容量保持率为84.1%.     

铕(Ⅲ)－8－羟基喹啉体系在Nafion化学修饰电极上的电化学行为

研究了铕(Ⅲ)－８－羟基喹啉体系在Nafion薄膜化学修饰电极上的电化学行为。确定了测定铕(Ⅲ)的最佳测试条件,并用该法测定了发光材料中Eu₂O₃的含量。用计时库仑法测定铕(Ⅲ)在Nafion/GC修饰电极上的有效电荷迁越扩散系数,其值为(2.0±0.4)×10^-11cm²/s。通过对照实验,提出了电极反应的可能机理。     

热蒸发法制备TeO_2纳米线的生长机理

以金属碲粉为原料,在450℃下采用热蒸发法在镀金玻璃基板上成功合成TeO_2纳米线,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对TeO_2纳米线的结构和形貌进行表征,并对其生长机理进行探讨.研究结果表明,具有四方相晶体结构的TeO_2纳米线直径在70~200 nm之间,长度在几百微米至2 mm.通过对不同生长时间所获得产物的形貌观察,对TeO_2纳米线的生长过程进行了分析,推断TeO_2纳米线是通过气-固机制进行生长,镀金薄膜可能只是起到诱导和加速TeO_2纳米线生长的作用.     

乙醇脱氢酶在聚苯胺-聚丙烯酸修饰电极上的固定及表征

采用循环伏安法在铂电极上于0．5mol／L苯胺-2．5mol／LHCI-15％（质量分数）聚丙烯酸的水溶液中制备聚丙烯酸掺杂的聚苯胺膜；并在0．25mol／L磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液（pH=7）中测试掺杂后的聚苯胺膜的电化学性能，聚苯胺-聚丙烯酸（PAn-PAA）复合膜修饰电极在电位为-0．2～0．4V时出现1对稳定的氧化还原峰，与PAn修饰电极相比，它在此中性缓冲溶液中具有更好的导电性和电化学活性，可用作固定酶的载体和酶催化反应的电子传递媒介。实验中采用两步法将乙醇脱氢酶（ADH）固定至PAn-PAA复合膜中，用循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）和扫描电镜（SEM）等方法对固定乙醇脱氢酶前后膜的性能进行表征。结果表明ADH已固定至复合膜中。     

浓硫酸氧化改性天然辉钼矿及其电催化性能研究

用浓硫酸加热氧化法, 获得提纯的辉钼矿。利用 X 射线荧光光谱(XRF)、X 射线衍射(XRD)、X 射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱(Raman), 对氧化前后的样品进行表征, 并测试样品的电催化性能。经浓硫酸氧化后, MoS₂的(002)晶面晶粒的平均粒径减小14%, 层间距增加0.04 Å, 且S²⁻被氧化为S⁶⁺。结果表明, 经过浓硫酸氧化, MoS₂的片层能够在一定程度上被剥离, 辉钼矿对于对硝基苯酚的还原作用增强, 还原峰电位发生正向移动。