气相化学反应中不同速率系数对应的活化能之间关系的讨论

气相化学反应动力学方程中,反应物质浓度随时间的变化率对应有浓度速率系数,反应物质压力随时间的变化率对应有压力速率系数。依据浓度与压力2种速率系数的关系,由阿仑尼乌斯方程得出了2种速率系数对应的活化能间的关系,并验证了该关系式的正确性,分析了该关系式的使用条件。     

自发过程及其判据的讨论

自发过程及其判据是物理化学热力学中非常重要的概念,然而在不同教科书中自发过程的定义存在差异,对自发过程的特征有不同的理解,并且都存在自发过程的判据与其定义不完全对应的问题,由此导致物理化学教学及热力学第二定律应用上的困难。从引入自发过程这一概念的目的入手展开讨论,给出了较为合理的自发过程的定义及其对应的判据。     

水-有机混合介质中电流型生物传感器对葡萄糖的响应

利用自组装单分子层(SAMs)/普鲁士蓝(PB)/壳聚糖(Chit)界面固定葡萄糖氧化酶(GOD),构建酶生物传感器,对传感器在极性非质子有机溶剂如乙腈(AN)、二甲基亚砜(DMSO)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)存在条件下的电化学特性进行了研究,考察了有机溶剂体积分数对传感器响应的影响。结果表明,传感器在50%(体积分数)AN中的电流响应可达到磷酸缓冲溶液(PBS)中的73%。传感器响应速度快、重现性好、抗干扰能力强,展现了高的灵敏度(57.3mA.M.cm-2)。该传感器用于血清标本中葡萄糖的检测,测定结果与市售葡萄糖酶光度测定试剂盒测定结果相吻合。     

过程方向的热力学判据及其在有功参与过程中的应用

将新的自发过程定义与热力学第二定律相结合,推导出了更加方便、适用的过程方向的热力学判据,其中包括有功参与的过程方向的热力学判据,解决了长期困扰物理化学工作者的一个理论问题,即有功参与的过程方向无热力学判据的问题。详细说明了该判据在电化学、表面化学及光化学等特殊物理化学过程中的应用。     

萘酚电化学传感器的构建及其应用研究

构建了一种基于聚L-半胱氨酸/氧化石墨烯复合材料修饰玻碳电极的萘酚电化学传感器,并用于1-萘酚(1-NAP)和2-萘酚(2-NAP)两种同分异构体的同时检测。采用循环伏安法(CV)及差分脉冲伏安法(DPV)考察了1-NAP和2-NAP在该复合膜修饰电极上的电化学行为,并对电极的修饰及萘酚同分异构体的检测条件进行了优化。结果显示,在pH值为7.5的0.1mol/L PBS缓冲液中,复合膜修饰电极对萘酚的电化学氧化具有较强的催化活性,两者的峰电位差约为0.182V,能基本达到萘酚同分异构体的氧化峰分离。在优化的实验条件下,采用差分脉冲伏安法(DPV)进行测定,发现1-NAP和2-NAP分别在2~40μmol/L和1~40μmol/L的浓度范围内,与其对应氧化峰电流呈良好线性关系,其中1-NAP检出限为0.19μmol/L(S/N=3),2-NAP检出限为0.12μmol/L(S/N=3)。另外,此修饰电极在检测中还表现出良好的稳定性和重现性,具有较强的抗干扰能力。将修饰电极用于实际水样品中1-NAP和2-NAP的测定,其加标回收率分别为98.9%~101.7%和97.7%~102.1%。     

基于还原氧化石墨烯/普鲁士蓝-壳聚糖纳米复合物的高灵敏葡萄糖生物传感器研究

在电沉积制备普鲁士蓝-壳聚糖(PB-CS)膜修饰金电极的基础上,引入新型纳米材料还原氧化石墨烯(RGO),固定葡萄糖氧化酶(GOD),构建基于RGO/PB-CS纳米复合材料的葡萄糖生物传感器。结果表明,由于RGO独特的物理化学性质以及RGO与PB之间的协同作用,大大提高了此传感器的工作性能。在0.0V工作电位下,该传感器具有较高的灵敏度(65.3μA·(mmol/L)-1·cm-2)和较低的检测限(6μmol/L)。传感器具有较小的表观米氏常数(1.43mmol/L),表明该固定酶对葡萄糖具有较高的亲和力。     

金属离子竞争结合钙调素的电化学行为研究

为了探讨金属离子与Ca~(2+)对钙调素(CaM)的竞争结合作用,在pH值为6.5含2mmol/L[Fe(CN)6]3-/4-的0.15 mol/L的NaCl溶液中,用交流阻抗法研究了金属离子如Ca~(2+),Cd~(2+),Al~(3+),Fe~(3+)结合及竞争结合钙调素的电化学行为。结果表明:金属离子与CaM的结合能力可以通过溶液中[Fe(CN)_6]~(3-/4-)在钙调素自组装膜修饰金电极上的电化学反应电阻的变化来判断,Ca~(2+),Cd~(2+)和Al ~(3+)都能与CaM结合,Fe~(3+)不能与CaM结合,且Ca~(2+)与CaM结合能力要比Al 3+强;Ca~(2+)在CaM上的结合位点与Cd~(2+)相同,与Al~(3+)不同。交流阻抗法为研究金属离子与CaM的竞争结合行为提供了一个新方法。     

谈物理化学实验的有效数字问题

有效数字是计量学的基本概念,它的正确记录、修约和表示是准确表达实验结果的基本要求。就与之相关的几个非常重要而又常被忽视的问题如实验方法的准确度、实验基本试剂药品浓度的表示、实验数据处理方法等进行讨论。     

基于POMs的化合物合成与电化学性质

多金属氧酸盐（POMs）作为一类新颖、独特的无机构筑单元,可以通过调节合成条件使端氧或桥氧活化,从而得到多种化合物。为了研究POMs的电化学性质,选择Keggin-型磷钼酸和1,4-双(咪唑基)丁烷（L）,通过水热法合成了一种新的基于多金属氧酸盐的无机-有机杂化化合物(H₂L)₃(PMo₁₂O₄₀)₂,研究了该化合物对于亚硝酸盐的电催化活性。通过元素分析,红外、热重、X射线单晶衍射和X射线粉末衍射对化合物进行表征,探讨了合成过程中反应条件(例如pH值)与目标化合物结构之间的关系,测试了目标化合物的电化学性能和电催化性质。X射线单晶衍射分析表明,多酸是通过氢键与配体连接的三维结构,属于Triclinic晶系,空间群为P-1;荧光分析表明,化合物的荧光主要来自配体贡献。该化合物对亚硝酸盐有较好的电催化活性,有望用于实际样品中亚硝酸盐的检测。