以铁氰根离子为电子媒介体的氧气敏感介孔电极的研究

利用介孔泡沫硅(MCF)、离子液体功能化的介孔泡沫硅(MCF-IL)为电极材料,以壳聚糖(Chit)为粘接剂,以玻碳(GC)电极为基底,制备了两种化学修饰电极MCF/Chit/GC和MCF-IL/Chit/GC,并利用静电吸附作用实现两种修饰电极对Fe(CN)■的固载,固载后的电极具有电活性,可以在电极表面发生Fe(CN)■氧化还原反应。实验表明,Fe(CN)■对溶解氧含量具有敏感的电化学响应。其中,MCF-IL/Chit/Fe(CN)■/GC电极对溶解氧含量的电化学响应最佳,在体系含氧量为6.5～7.8 mg·L~(-1)时具有明显的线性关系(r=0.997 2)。MCF-IL/Chit/Fe(CN)■/GC电极对氧气的良好响应得益于MCF-IL与壳聚糖之间良好的协同作用:一方面,壳聚糖对Fe(CN)■具有良好的螯合能力;另一方面,MCF上所修饰的咪唑基离子液体官能团与Fe(CN)■之间具有强烈的相互作用,增加了Fe(CN)■的吸附量;此外,具有三维多孔结构的MCF更利于物质的传输。因此,MCF-IL/Chit/Fe(CN)~(3-)_6/GC电极对溶解氧含量具有直接、敏感的电化学响应。     

血红蛋白在SBA-15分子筛修饰玻碳电极上的直接电化学行为

采用滴涂法制备了分子筛修饰玻碳电极（SBA-15／GCE）,然后采用滴涂法将血红蛋白（Hb）修饰到SBA-15／GCE表面构建了一种新型的生物传感器（Hb／SBA-15／GCE）．采用循环伏安法和电化学阻抗法对电极层层组装过程进行了表征．红外光谱实验表明Hb在薄膜内保持了其原始构象．电化学实验表明Hb在SBA-15／GCE表面能进行有效和稳定的直接电子转移反应．将该修饰电极应用于H202检测,表出较好的电催化性能,催化电流（Ipc）与H2O2浓度在4．0×10-6mol L-1-3．4×10-5mol L-1之间呈良好的线性关系,根据三倍信噪比计算得检测限为2．3×10-6mol L-1,表观米氏常数（KMapp）为8．7x×10-6mol L-1.     

血红蛋白在室温离子液．壳聚糖．碳纳米管复合材料修饰玻碳电极上的直接电化学行为

制备了1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液（[BMIM]PR）,壳聚糖（CS）-多壁碳纳米管（MWNT）复合材料修饰的玻碳电极（[BMIM]PF6,／CS-MWNT／GCE）,并用于血红蛋白（Hb）的固定及直接电化学研究．电化学实验表明,[BMIM]PF6／CS-MWNT复合膜能大大提高电极的有效表面积及电子传导性能．在pH7．0的磷酸盐缓冲液（PBS）中,Hb在修饰电极表面呈现一对可逆的氧化还原峰,对应于血红蛋白辅基血红素中Fe（Ⅲ）／Fe（Ⅱ）的氧化还原电对,式量电位（Eθ）为．0．451V,传递系数（n）和直接电子转移的速率常数（k）分别为0．427和0．065s^-1．在pH5．0-pH9．0的范围内,式量电位和pH值有良好的线性关系,其斜率为-40．6mV／pH,这表明Hb一个电子的传递伴随着一个质子的转移．同时,该修饰电极对H202表现出良好的电催化性能,构造了一种具有良好稳定性和重现性的新型第三代生物传感器．     

血红蛋白在SWCNTs-CTAB修饰电极上的直接电化学和电催化研究

利用血红蛋白（Hb）结合单壁碳纳米管（SWCNTs）-十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）制备纳米复合物修饰到玻碳电极（GCE）表面,并研究了电极上Hb的直接电化学和电催化行为.用紫外可见光谱（UV-Vis）检测键合到电极表面的Hb,可知复合膜中的Hb保持了类似于本体环境中的亚结构.通过电化学实验可知,复合膜中的Hb表现出了表面控制的可逆的直接电子转移反应.得到了标准式电位（Eθ＇）和表面覆盖度（Γ＊）等电化学参数.在7.00×10-5mol L-1-1.26×10-3mol L-1范围内（R=0.9983,n=18）内,Hb-SWCNTs-CTAB修饰电极对过氧化氢（H2O2）表现出较好的催化还原活性,得检测限为1.96×10-5（S/N=3）.该传感器具有良好的稳定性和重现性,可用于H2O2的测定.     

基于石墨烯的镉离子电化学传感器

采用电化学法还原氧化石墨烯,构建石墨烯修饰玻碳电极(GCE),选用方波伏安法(SWV)测定微量镉.实验研究了石墨烯修饰电极对镉的溶出伏安行为,优化了石墨烯用量、富集电位、富集时间、pH值、支持电解质.结果表明石墨烯修饰电极明显增强了镉溶出信号,响应电流值与Cd2+的浓度呈良好的线性关系,线性范围为0.001～1 μg/mL,线性方程y=27.859 2x+0.344 5 (R=0.998),检出限为0.001 μg/mL,所制备的修饰电极重现性和重复性较好,6次测定的相对标准偏差(RSD)分别为2.56%和2.51%.所提出的检测方法简单、灵敏、快速,无需复杂的样品前处理,修饰电极可重复使用,能应用于实际水样中镉的快速测定.     

基于石墨烯的镉离子电化学传感器

采用电化学法还原氧化石墨烯,构建石墨烯修饰玻碳电极(GCE),选用方波伏安法(SWV)测定微量镉.实验研究了石墨烯修饰电极对镉的溶出伏安行为,优化了石墨烯用量、富集电位、富集时间、pH值、支持电解质.结果表明石墨烯修饰电极明显增强了镉溶出信号,响应电流值与Cd2+的浓度呈良好的线性关系,线性范围为0.001~1μg/mL,线性方程y=27.859 2x+0.344 5(R=0.998),检出限为0.001μg/mL,所制备的修饰电极重现性和重复性较好,6次测定的相对标准偏差(RSD)分别为2.56%和2.51%.所提出的检测方法简单、灵敏、快速,无需复杂的样品前处理,修饰电极可重复使用,能应用于实际水样中镉的快速测定.     

铁氰化镍/银复合修饰电极的制备及对氟康唑的电催化作用

在含有Ag+,Ni2+,K3Fe(CN)6的胶体混合溶液中,用电化学沉积方法制备了一种过渡金属铁氰化物——铁氰化镍/银复合膜(Ag/NiHCF)修饰石墨电极(SG).在pH 5.00的醋酸-醋酸铵缓冲液中,Ag/NiHCF/SG修饰电极对氟康唑的电极反应有催化作用,氟康唑还原峰的峰电流与浓度在8.00×10-7～5.00×10-5 mol/L范围内呈良好线性关系(r=0.986),检出限为2.50×10-9 mol/L.该电极已成功用于氟康唑注射液中氟康唑含量的测定,回收率为96.5%～109%.     

痕量2,4-二硝基苯酚的电化学检测及其反应机理的研究

在pH 5.5 HAc-NaAc缓冲溶液中研究了2,4-二硝基苯酚在玻碳电极、碳纳米管修饰电极、表面活性剂修饰电极上的电化学行为,探讨了其电化学反应机理,建立了痕量2,4-二硝基苯酚的快速检测方法。碳纳米管修饰电极和表面活性剂修饰电极的检测限分别为2.6×10-7和2.4×10-7mol.L-1,用此法对模拟水样进行检测,回收率在97~103%。     

FeCl3对单晶n—CdTe光电极的修饰作用

运用FeCl_3修饰单晶n-CdTe光电极,使电池效率提高到14.3%.借助X射线光电子能谱和俄歇电子能谱对电极表面组成与结构变化进行了检测.测量了光谱响应曲线,电容电压曲线,以及交流阻抗谱,对被修饰电极的光电化学与电化学性能进行了考查,观察到在电极/溶液界面有费米能级“钉扎”现象.此外,对FeCl_3的修饰作用作了初步的解释.     

表面修饰纳米TiO2光催化动力学及EIS分析

采用溶胶-凝胶法以掺杂Fe3+和沉积Ag做表面修饰,制备了TiO2、0.03%Fe3+-TiO2、3%Ag-TiO2三种纳米材料工作电极,并用XRD表征了膜的晶相结构和晶粒尺寸.考察了膜电极催化降解反应.以高压汞灯为光源,通过紫外-可见分光光度计测定证实RhB在催化剂作用下的光催化动力学为一级反应,反应速率常数及在同一实验条件下的降解率依TiO2、0.03%Fe3+-TiO2、3%Ag-TiO,的顺序增大.用IM-6e电化学阻抗仪进行了电化学阻抗谱(EIS)的测量,设计了模拟电路并得到了拟合值.在实验的扫描范围内(10-5-105Hz)发现此光催化反应的速控步为电荷转移过程,得到的Nyquist图的圆弧半径及其模拟阻值大小与光催化降解动力学常数及降解率变化趋势相反.     

二（吡啶-2-羧酸）钴配合物与DNA相互作用的电化学研究

本文采用电化学方法（循环伏安法、常规脉冲伏安法和计时库仑法）研究了一种吡啶类钴配合物[Co（PC）2（H2O）2]（PC=吡啶-2-羧酸）与DNA在水溶液中相互作用,探讨了该钴配合物与DNA二者之间结合模式、结合机理及结合参数等．循环伏安法发现该配合物在循环伏安图上呈现一对明显的氧化还原峰,经数值分析可知配合物的氧化还原峰电流比值Ipa/Ipc=0．5,且峰电位差△Ep=72mV,表明该配合物在金电极上的氧化还原过程为准可逆过程．随着DNA的加入,配合物的氧化还原峰电位发生了显著的减小,且式电位发生正移,表明二者之间通过嵌插方式发生了相互作用．配合物还原态与氧化态与DNA结合平衡常数比K2＋/K3＋=2．6,表明还原态的配合物与DNA之间结合能力是氧化态的2．6倍,符合嵌入模式的特征．常规脉冲伏安法考察了不同浓度DNA对配合物电化学响应的影响,结果表明[Co（PC）2（H2O）2]与DNA的结合常数K为9．4×10^4L／mol,显示出了中等强度的结合能力．计时库仑法进一步显示,当配合物与DNA作用后形成高分子量的复合物后扩散系数明显降低．     

茜素红配合物修饰电极的制备及酸溶液中的电催化特性

采用电化学方法首次在导电基体玻碳电极上制备出了茜素红-铜活性化合物薄膜修饰电极,研究了修饰电极的电化学行为,发现该电极在硫酸溶液中进行伏安扫描时具有良好的稳定性．研究了修饰电极对过氧化氢的电催化还原作用．     

炭化对活性炭电极电容去离子性能影响的研究

利用自制粘结剂与活性炭(AC)粉末混合制备活性炭电极(ACE),为了提高电极的电容去离子性能,将ACE进行炭化处理.利用数码相机、接触角测定仪、循环伏安、交流阻抗研究炭化温度对ACE的表面形貌、亲水性、电容和扩散内阻的影响,并对电极在NaCl溶液中电容去离子除盐性能进行考察.实验结果表明:当炭化温度为850℃时,电极的强度和韧性适中,亲水性好,双电层形成速率快,比电容大,扩散阻力小,电容去离子过程中除盐性能高.     

二甲基甲酰胺中Sm（Ⅲ）电化学性质及其合金膜研究

通过循环伏安法研究二甲基甲酰胺中Sm（Ⅲ）在Pt上的电化学性质,表明Sm（Ⅲ）在Pt上的还原为不可逆反应,同时测得传递系数α=0.0289,扩散系数D0=1.288×10^-5cm^2·S^-1;通过塔菲尔曲线求得交换电流密度i0=1.596×10^-7A/cm^2;对Sm（Ⅲ）在Pt上离子成核机理研究表明,Sm（Ⅲ）在Pt电极上是按三维模式扩散控制下连续成核的;用恒电位法可以制得有金属光泽、附着力好、表面均匀致密的Sm-Ni-Co合金膜,与Ni-Co合金膜相比较结构性能有所提高.     

铂-铅电化学共沉积/溶铅法制备纳米铂修饰玻璃碳电极及其对C1小分子的电催化氧化

采用铂-铅电化学共沉积/溶铅法制备了纳米铂修饰玻璃碳电极,并用于电催化氧化C1有机小分子(甲醇、甲醛和甲酸).结果表明,该法所制铂修饰电极的电催化氧化活性比常规单组分电沉积法所制的铂电极提高了约60%.     

一种多吡啶铜配合物与DNA相互作用的电化学研究

采用循环伏安法、微分脉冲伏安法、计时库仑法并结合紫外光谱法研究了一种电中性多吡啶铜配合物[Cu（phen）（PC）（H2O）]（phen=1,10-邻菲罗啉,PC=2,6-吡啶二羧酸）与DNA的相互作用.紫外吸收光谱显示,配合物溶液加入DNA后,配合物的特征吸收峰减小,产生明显的减色效应,表明二者发生了相互作用.循环伏安结果表明配合物在玻碳电极呈现一对准可逆氧化还原峰.加入DNA后,配合物的峰电流明显减小,式电位发生正移,表明二者可能通过嵌插方式发生作用.微分脉冲伏安法考察了不同浓度的DNA对配合物的影响,表明以[Cu（phen）（PC）（H2O）]作为电化学探针,能在3.3×10–6 mol/L~4.0×10–5 mol/L浓度范围内对DNA进行定量检测.计时库仑法进一步显示,配合物与DNA形成复合物后扩散系数明显降低了.     

槲皮素分子印迹聚邻苯二胺敏感膜电化学传感器

以槲皮素为模板分子,邻苯二胺为功能单体,采用循环伏安法制备了槲皮素分子印迹薄膜修饰电极,并将其用于槲皮素的检测.在HAc-NH4Ac缓冲溶液(pH 4.0)中,以微分脉冲伏安法为电化学激发信号,槲皮素在0.37 V(VS.SCE)处产生一个灵敏的氧化峰,峰电流与其浓度在8.00×10-8~1.00×10-3mol/L范围内呈线性关系,实验检出限为5.00×10-8mol/L.将新方法应用于2种银杏叶类药物中槲皮素的测定,回收率在99.2%~102%之间.     

纳米材料Ce／ZnO合成及其光学性质的研究

运用粉末x射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、紫外-可见（UV-vis）光谱、光致发光（PL）谱等技术对所制备的纳米材料进行了系列表征．掺入质量分数（W）为2％的铈可以明显改善氧化锌表面状态,可以抑制光生电子与光生空穴（e-／h＋）的复合,显著提高光催化脱色活性和光催化稳定性．在纳米材料中掺杂适当的金属离子能够有效地调控其电子能态结构,并改变其表面状态,进而起到提高光催化性能的作用．