非共价功能化石墨烯负载纳米铂的电催化氧还原

采用乙二醇微波辅助还原方法,制备了1,10-邻二氮杂菲非共价功能化石墨烯负载的铂纳米颗粒(Pt/Phen-G),并用SEM和XRD对其形貌和结构进行了表征.研究结果表明,铂颗粒均匀分散在1,10-邻二氮杂菲非共价修饰的石墨烯表面,粒径大约为2.3 nm,明显小于石墨烯上直接沉积的Pt纳米颗粒(Pt/G)的2.8 nm.硫酸中的循环伏安曲线也表明,Pt/Phen-G有更大的电化学活性表面积.用旋转圆盘电极对Pt/Phen-G和Pt/G电催化氧还原进行了测试,发现Pt/Phen-G催化氧还原的电位有所正移;在0.5 V(Vs.Ag/AgCl)电位下,当转速为1 225 r/min时,Pt/Phen-G的质量活性是Pt/G的1.4倍.     

甲醛在聚苯胺修饰分散铂电极上的电催化氧化

用循环伏安法和恒电位法在铂电极上分别制备了分散铂电极、聚苯胺修饰电极及聚苯胺修饰分散铂电极，并用循环伏安法研究了制备电极在0．5mol／L H2SO4溶液中的电化学行为以及对甲醛氧化的催化行为，分散铂电极对甲醛氧化的最大电流是6．48mA，是基体电极(0．075mA)的86．4倍，聚苯胺修饰分散铂电极对甲醛氧化的最大电流(15．12mA)是基体电极的201．6倍，分散铂电极的2．3倍，分散铂对甲醛氧化的催化作用不仅仅是铂面积增大的结果，还存在纳米效应，聚苯胺修饰铂电极对甲醛氧化的催化除存在铂进一步分散使面积进一步增大的因素外，还存在铂与聚苯胺的协同作用。     

铂微粒修饰纳米二氧化钛电极对甲醇催化氧化的研究

在纳米二氧化钛膜上修饰铂微粒制得钛基纳米TiO2-Pt(Ti／nano-TiO2-Pt)复合催化电极．用循环伏安法和计时电位法研究了甲醇在Ti／nano-TiO2-Pt电极上电催化氧化．结果表明Ti／nano-TiO2-Pt电极对甲醇氧化具有高催化活性和稳定性．这是由于铂在纳米二氧化钛膜上有较好的分散性．铂微粒与纳米二氧化钛的协同作用．使电极不易中毒．     

不同微结构纳米碳纤维电极的氧还原性能

采用催化化学气相沉积法制备了3种不同微结构的纳米碳纤维,利用高分辨透射电子显微镜和比表面测试等表征手段对纳米碳纤维的微结构和织构进行了分析;采用电化学循环伏安法对不同微结构纳米碳纤维电极的氧还原反应起始电位、峰电位和峰电流等参数进行了考察,并与石墨电极的氧还原性能进行了比较。结果表明:纳米碳纤维具有良好的氧化还原性能,微结构对纳米碳纤维的氧还原反应性能有着重要影响,这可能与不同微结构的纳米碳纤维具有不同的比表面和孔结构以及表面化学性能有关;同时纳米碳纤维也具有较好的电容性能。     

葡萄糖氧化酶-Nafion-钛酸盐纳米带修饰电极的电化学性能研究

采用水热法制备钛酸盐纳米带(TNBs),通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线粉末衍射和傅里叶转换红外光谱对其进行表征.将所制备的TNBs与Nafion、葡萄糖氧化酶(GOx)混合,滴涂在玻碳电极表面并采用循环伏安法对修饰电极进行电化学性能研究.研究结果表明,GOx在GOx-Nafion-TNBs修饰电极上的直接电子转移速率常数为4.97 s-1,电极表面的GOx表观吸附量为6.31×10-11mol·cm-2.TNBs能为GOx反应时的电子转移提供快速通道,修饰电极有良好电化学性能.     

纳米金修饰电极上苯二酚的电催化及分析应用

利用恒电位沉积方法将HAuCl4直接还原成纳米金并沉积到玻碳电极表面。制备了对苯二酚异构体具有不同电催化作用纳米金修饰电极。在PBS缓冲溶液中,通过循环伏安法研究了苯二酚异构体及其混合物在纳米金修饰电极上的电化学行为,结果表明。苯二酚异构体在纳米金修饰电极上具有不同的电化学性质。对苯二酚和邻苯二酚在纳米金修饰电极上出现峰型良好的氧化还原峰,而间苯二酚几乎不产生氧化还原峰。比较对苯二酚和邻苯二酚在纳米金电极的的氧化还原峰。两者峰电位有较大区别,相互之间没有干扰,据此建立同时测定苯二酚混合物中的对苯二酚和邻苯二酚分析方法。     

基于金-钯纳米粒子/石墨烯修饰电极测定药剂中的对乙酰氨基酚

利用电化学方法在石墨烯表面上沉积金-钯纳米粒子,制备了金-钯纳米粒子/石墨烯修饰玻碳电极.扫描电子显微镜和X-射线能谱仪对修饰电极组装过程进行了表征.采用循环伏安法研究了对乙酰氨基酚在修饰电极上的电化学行为,在p H 7.0的磷酸盐缓冲溶液中,对乙酰氨基酚在修饰电极上出现一对明显的氧化还原峰,其氧化还原峰电位分别为0.334V和0.299V.在最佳条件下,对乙酰氨基酚的氧化峰电流与其浓度在5.0×10-7-1.0×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为1.0×10-7mol/L.利用该方法对药片中的对乙酰氨基酚含量进行检测,获得的结果令人满意.     

劳氏紫在DNA修饰的金电极上的电化学行为

使用循环伏安和交流阻抗技术研究了劳氏紫在纳米金和单双链DNA修饰的金电极表面的电化学行为．劳氏紫在纳米金和DNA修饰的金电极表面显示了良好的氧化还原电特性．纳米金在金电极表面的修饰改善了劳氏紫的氧化还原特性．循环伏安结果显示劳氏紫和双链DNA的作用比和单链DNA的作用更强,其结果使电位发生更大的正移并使氧化还原峰电流有所增大．劳氏紫和双链DNA的这种相互作用对于基因药物的设计有重要的意义．这种作用也被交流阻抗研究结果所证实．     

两层 CPO 修饰电极的制备及其应用

电化学方法制备聚L－赖氨酸膜（PLL）修饰的玻碳电极上固定氯过氧化物酶,利用循环伏安法研究了修饰电极的电化学行为．修饰一层和两层的CPO修饰电极上均观察到CPO直接可逆的电子传递,其中,修饰两层CPO的电极（CPO／PLL）2／GC的氧化还原峰电流较为明显;氧气饱和的缓冲溶液中的循环伏安曲线显示,（CPO／PLL）2／GC电极上氧的还原峰电流显著增大,且还原峰电位相对于修饰一层CPO的电极正移了150mV,表明修饰两层CPO的电极对氧还原具有更好的电催化效应．（CPO／PLL）2／GC修饰电极应用于原位产生过氧化氢催化苯甲硫醚的反应,得到了目标产物苯甲亚砜,产物的量随电解催化反应时间的增加而增大．实验结果为开发环保、绿色的生物酶催化有机合成反应提供了新思路．     

纳米钯/石墨烯-辣根过氧化物酶修饰电极的制备与性能

以离子液体修饰碳糊电极(CILE)作为基底电极,将纳米钯-石墨烯(Pd-GR)复合材料和辣根过氧化物酶(HRP)分层涂布在电极上后用Nafion膜固定,制备了修饰电极(Nafion/HRP/PdGR/CILE).光谱法证明HRP在膜中结构没有发生变化.循环伏安扫描出现一对峰形良好的电化学氧化还原峰,表明HRP与电极之间的直接电子转移得以实现,Pd-GR复合材料的高导电性有利于加快电子传递速率.该HRP修饰电极对三氯乙酸的电催化还原有较好的效果.     

掺杂还原制备金纳米粒子/碳纳米管修饰电极伏安法测定对壬基酚

采用将氯金酸溶液直接分散于多壁碳纳米管中,用该复合物制备修饰电极。在该修饰电极上进行电位还原,得到金纳米粒子/碳纳米管修饰电极。研究了对壬基酚在该电极上的电化学行为。制备的金纳米粒子/碳纳米管修饰电极能显著提高对壬基酚的氧化峰电流。研究了这种修饰电极测定对壬基酚的条件。在最佳条件下,对壬基酚在3×10-7—4×10-5mol/L浓度范围内与氧化峰电流呈现良好的线性关系(r=0.994 6),检出限为1.5×10-8mol/L。对实际样品进行测定,加标回收率为92.6%—100%。     

间对硝基苯酚异构体的电化学测定及取代机理研究

制备了单壁碳纳米管修饰玻碳电极(SWCNT/GCE),采用伏安法研究了间、对硝基苯酚异构体在修饰电极上的电化学行为,分别观察到间硝基苯酚(m-NP)和对硝基苯酚(p-NP)的准可逆氧化还原峰,两物质氧化峰电位差为0.192V,说明间、对硝基苯酚异构体可在SWCNT修饰电极上同时测定.采用线性扫描伏安法优化了硝基苯酚同分异构体电化学响应条件.优化条件下,m-NP在浓度2.7×10~(-6)~1.0×10~(-4)mol/L范围内,其峰电流(Ip)和浓度呈线性关系;p-NP在浓度2.0×10~(-6)~1.0×10~(-4)mol/L范围内,Ip和浓度呈线性关系.两者的Ip都与扫速(v)成线性关系,这说明它们在修饰电极上的电化学过程均与吸附传质有关,电极过程是受吸附控制.基于Nicholson方法,获得m-NP和p-NP的电极反应速率常数(kS),并用Hammett方程计算出Hammett反应取代常数ρ.     

二氧化锰/多壁碳纳米管复合材料对氧还原(ORR)催化作用的初步研究

用循环伏安方法制备了二氧化锰／多壁碳纳米管（MnO2／MwCNTs）复合材料,分别在中性和弱碱性的硫酸钠溶液中对其进行氧还原电化学测试。结果显示,在合适条件下,MnO2／MwCNTs复合材料的电催化还原氧气的电流值明显大于单独MWCNTs和单独MnO2电催化还原电流值,说明MnO2／MWCNTs复合材料具有良好的催化还原活性;在弱碱性的环境下,随着碱性的增强,MnO2／MWCNTs复合材料的电催化还原活性逐渐增强,同时显示出稳定的电催化还原～活性。     

金纳米粒子与电化学还原氧化石墨烯复合材料修饰电极的制备及其电化学应用

利用金纳米粒子(Au NPs)和电化学还原氧化石墨烯(ERGO)制备了以玻碳电极(GCE)为基底电极的复合材料修饰电极Au NPs-ERGO/GCE.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、拉曼光谱、循环伏安(CV)法、计时电流法等方法对复合材料修饰电极进行了系统表征与分析.将所制备的复合材料修饰电极应用于葡萄糖的电化学分析研究.研究数据表明:所制备的Au NPs-ERGO/GCE电极对葡萄糖具有良好的电催化性能,有较宽的检测范围和较好的灵敏度,同时,对抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)和氯离子(Cl~-)等共存的干扰物均有良好的抗干扰性能.     

纳米多孔Co的磷化物制备及其电催化析氢性能

采用脱合金化、水热合成和化学气相沉积制备纳米多孔Co、NiCo(OH)₂/Co和NiCo(OH)₂-P复合电极. 通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法表征电极材料的物相和形貌结构. 在1 mol·L^－1的KOH溶液中,运用线性扫描伏安曲线(LSV)、交流阻抗谱(EIS)、循环伏安曲线(CV)等测试电极的电催化析氢性能. 结果表明:纳米多孔Co、NiCo(OH)₂/Co、NiCo(OH)₂-P电极材料的析氢性能依次增加,化学气相沉积(CVD)磷化后的纳米多孔NiCo(OH)₂-P在10 mA·cm^－2电流密度下,其过电位为139 mV,Tafel斜率为123.57 mV·dec^－1,双电层电容为30.16 mF·cm^－2. 经过1 000圈循环伏安耐久性实验后,纳米多孔NiCo(OH)₂-P电极在10 mA·cm^－2电流密度下,析氢过电位仅相差7 mV,表现出良好的析氢稳定性.     

层层自组装构筑｛Hb-ZnO/IP_6｝_6修饰电极及其直接电化学行为

将纳米氧化锌与血红蛋白(Hb)的混合液,通过肌醇六磷酸酯(IP6)层层自组装于玻碳电极(GCE)表面,制备了{Hb-ZnO/IP6}6修饰电极.用循环伏安法、电化学阻抗光谱和场发射扫描电镜对{Hb-ZnO/IP6}6膜进行了表征.实验结果表明:{Hb-ZnO/IP6}6/GCE呈现层状三维多孔结构,实现了血红蛋白和电极表面的直接电子转移.该修饰电极对过氧化氢有很好的电催化活性,线性范围为2.00×10-6～1.12×10-4mol.L-1,最低检测限为1.40×10-6mol.L-1(信噪比S/N=3),米氏常数为5.1 mmol.L-1.     

碳纳米管和离子液体修饰电极对鸟嘌呤的电催化性能研究

以多壁碳纳米管(MWNTs)和疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMIMPF6)按一定比例制备成胶体,修饰在电极表面制备成MWNTs-BMIMPF6/GCE修饰电极,以铁氰化钾为电化学探针,用循环伏安法和交流阻抗法对修饰电极进行表征,考察鸟嘌呤在修饰电极上的电催化行为。结果表明,该修饰电极显著的增强了对鸟嘌呤的电催化性能,氧化峰电位负移,峰电流提高约7～8倍;以差分脉冲伏安法对溶液中的鸟嘌呤进行测定,其检测线性范围为1.5×10-6～2×10-4mol/L,检出限为2×10-7mol/L。     

抗坏血酸在纳米金/石墨烯复合物修饰电极上的电化学行为研究

根据Hummers方法制备了石墨烯(GR),通过在石墨烯修饰玻碳电极(GR/GCE)表面电沉积纳米金粒子(Au NPs)制备了纳米金/石墨烯复合物修饰电极(Au NPs/GR/GCE),采用扫描电镜表征了电极形貌;并用循环伏安法研究了抗坏血酸(AA)在此修饰电极上的电化学行为,在p H=4.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液中,AA在复合物修饰电极上产生一灵敏的氧化峰,氧化峰电流显著高于裸玻碳电极(GCE)和石墨烯修饰玻碳电极(GR/GCE);在优化实验条件下,建立了循环伏安法测定AA的方法,氧化峰电流与AA的浓度在7⁵00μmol/L和1500μmol/L和1³0 mmol/L范围内呈良好的线性,检出限为5μmol/L(信噪比=3);用该方法测定维生素C片中AA的含量,回收率在97.69%30 mmol/L范围内呈良好的线性,检出限为5μmol/L(信噪比=3);用该方法测定维生素C片中AA的含量,回收率在97.69%¹03.5%之间.     

对硫磷在聚番红花红修饰玻碳电极的电化学行为研究

构建了一种以电聚合番红花红膜修饰的对硫磷电化学传感器,利用循环伏安和线性扫描伏安技术对对硫磷在聚番红花红膜修饰玻碳电极上的电化学行为进行了研究,实验发现聚番红花红膜修饰玻碳电极对对硫磷的还原有更好的电催化性能。对硫磷浓度在3.43×10-8～3.43×10-5 mol/L范围内与其峰电流呈现良好的线性关系,检出限为1.0×10-8 mol/L.该传感器具有制备简单、灵敏度高、响应速度快、稳定性和重现性好等特点。     

硫堇/聚2,6-吡啶二甲醛膜电极检测DNA及其损伤

在玻碳电极上电聚合2,6-吡啶二甲醛,再共价键合硫堇至聚2,6-吡啶二甲醛膜的表面上制备成修饰电极.用电化学交流阻抗表征了该修饰电极的制备过程.以差示脉冲伏安法研究了该修饰电极对鲱鱼精DNA的作用,发现该修饰电极对dsDNA具有选择性的伏安响应.在优化的实验条件下,修饰电极氧化峰电流与dsDNA浓度的对数在0.10～100mg/L范围内呈现良好的线性关系,检测限为0.06mg/L.将该修饰电极用于检测鲱鱼精DNA的化学损伤,其峰电流与DNA的损伤程度成正比.该修饰电极制备简单、检测快速,5支电极间相对标准偏差小于4.83%.