导电聚合物膜修饰电极的制备及电催化作用

导电聚合物膜修饰电极的制备及电催化作用

杨秋霞[1]2003年在《导电聚合物膜修饰电极的制备及电催化作用》文中研究说明本文研究了聚血红素、聚维生素B及染料类导电聚合膜修饰电极的制备,用电化学方法探讨了其聚合过程、循环伏安性质,及修饰电极对氧气、多巴胺、肾上腺素、抗坏血酸、半胱氨酸等生物分子的电催化作用。 用循环伏安法可在水溶液中制备聚血红素膜电极,该膜在NaOH溶液中的循环伏安曲线有两对可逆的氧化还原峰,峰式量电位分别为E_1~(0')=-0.730V;E_2~(0')=0.530V。在一定的电位区间内循环扫描(pH=1~13),峰形不变,膜很稳定。膜较厚时(Γ=4.9×10~(-10)mol·cm~(-2)),I_p∝v~(1/2)(v=100~1000mV·s~(-1)),电荷在膜中传递受扩散控制。聚血红素膜对氧还原有明显的催化作用,氧气催化还原峰电位E_p与pH的值呈线性关系,说明氧的的电催化还原反应与溶液的pH有关,并是一个四电子过程。但经长时间催化氧还原后,膜受到破坏,在溶液中能检出铁离子。 维生素B族化合物可用循环伏安法聚合制备聚VB_1、聚核黄素膜。VB_1在石墨碳电极上进行电氧化聚合,可形成稳定的聚VB_1/CME。VB_1单体在pH=5的PBS中没有明显的氧化还原峰,VB_1聚合膜在pH=5的PBS中有一对氧化还原峰,峰电位分别为E_(p.a)=0.350V,E_(p.c)=0.325V,i_(p.a)与v~(1/2)成正比,电荷在膜中的传递为扩散控制,聚合膜与VB_1单体有不同的电化学性质。核黄素在溶液(pH=6.6)中,有一对氧化还原峰,峰电位分别为E_(p.a)=-0.425V,E_(p.c)=-0.5V,氧化还原峰电流之比I_(p.a)/I_(p.c)≈1,表明核黄素在PBS中的电极反应为可逆电极反应。在玻碳电极上进行循环伏安聚合,可形成稳定的聚RF/CME,与溶液中核黄素氧化还原峰电位一致,膜在玻碳电极上的行为符合可逆过程的特征,聚合膜与核黄素单体有相同的电化学性质且电荷在膜中的传递受扩散控制。 聚VB_1/CME电极对多巴胺、肾上腺素核黄素有显着的催化作用,在pH=6.5的PBS中,聚VB_1/CME上多巴胺的氧化峰电位E_(p.a)=0.250V,比未修饰的石墨电极负移0.100V。肾上腺素在聚VB_1/CME上,氧化峰电位E_(P.a)=0.500V,在空白石墨碳电极上氧化峰E_(p.a)=0.200V,比未修饰的石墨电极负移0.300V。多巴胺、肾上腺素在聚VB_1/CME上电催化反应机理是一个ECE过程。在一定的浓度范围内,多巴胺、肾上腺素催化氧化峰电流与浓度成正比。聚核黄素/CME在酸性和碱性介质中对半胱氨酸都有显着的催化作用,在碱性介质中半胱氨酸的催化氧化峰摘要为Ep.a==0.55v。聚核黄素/CME对02、抗坏血酸都有良好的催化作用。在碱性溶液中,半肤氨酸、02的电极反应与溶液的pH无关。 灿烂甲酚蓝、番红花红T在石墨碳电极上进行电氧化聚合,可形成稳定的聚合膜。灿烂甲酚蓝聚合正电位达到1.ov,番红花红T在大电位一1.0~1.6v范围内先引发,产生阳离午基后都发生聚合。聚灿烂甲酚蓝膜在pH=6.69的PBs中在EPa=一0.050V和Ep.c二一0.125v,峰式量电位与PH值呈线性关系,斜率为一54 mV.PH’’。聚番红花红T膜在pH二2的PBs中EPa一0.42v,Ep.c一0.52V,标。与”’2成正比,电荷在膜中的传递为扩散控制。聚合膜可掺杂NiZ‘、CoZ‘、CuZ‘。实验表明,在pH二6.69的PBS中,抗坏血酸在聚灿烂甲酚蓝修饰电极上催化氧化峰电位为0.IV,比空白碳电极负移0.sv。亚硝酸盐在聚灿烂甲酚蓝修饰电极具有很好的电化学相应,表现出典型的催化还原特征,催化峰电流与亚硝酸盐的浓度在乙定范围内呈良好的线性关系。黄嗓吟在聚灿烂甲酚蓝修饰电极上催化氧化峰电流比石墨碳电极上显着增加。聚灿烂甲酚蓝掺杂C了+修饰电极、聚番红花红T掺杂CuZ十膜电极,对半耽氨酸有较好的催化作用。

袁超[2]2010年在《分散铂聚苯胺修饰电极对肾上腺素电催化作用的研究》文中研究指明肾上腺素(EP)是哺乳动物和人类的一种重要的神经递质,具有重要的生理功能,分析测定人体内肾上腺素的含量具有重要的意义。实验研究表明,导电聚合物聚苯胺(PAn)具有比表面积高、环境稳定性良好以及导电率高等特征,将其作为载体材料,沉积、分散具有催化活性的Pt金属,制备出分散铂聚苯胺修饰电极(Pt/PAn/GC)。本实验主要研究了Pt/PAn/GC电极对肾上腺素的催化作用以及影响该修饰电极催化活性的制备因素。本文选择EP为探针,分析影响铂在聚苯胺膜上电沉积的因素以及聚苯胺膜的厚度对修饰电极催化性能的影响,确定沉积铂的最佳条件为:掺杂酸为盐酸,其浓度为2.0mol/L、扫速50mV/s。采用循环伏安法研究了EP在分散铂聚苯胺修饰玻碳电极上pH=0.5的HCl介质、HClO4介质、H3PO4介质、HNO3介质、H2SO4介质、盐酸-氯化钾溶液、高氯酸-高氯酸钠溶液和硝酸-硝酸钾溶液中的电化学行为。实验结果表明,通过循环伏安扫描法制备的Pt/PAn/GC电极对肾上腺素有较好的催化性,与聚苯胺(PAn/GC)修饰电极和裸玻碳电极(GCE)相比,Pt/PAn/GC电极对EP具有更好的催化能力。通过改变不同的扫描速度,确定了扫速和氧化峰电流(ipa)的线性关系,说明肾上腺素在分散铂聚苯胺修饰电极上的电子转移过程受扩散控制。在1.5 mol/L的盐酸-氯化钾溶液中,氧化峰电流与EP的浓度在9.0×10-6 mol/L~2.5×10-3 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.6×10-6 mol/L。可用于实际样品中EP的测定。采用交流阻抗法研究了分散铂聚苯胺修饰电极在盐酸溶液和盐酸-氯化钾溶液中的电化学行为。实验结果表明,随盐酸溶液浓度的增加,聚苯胺膜的电荷传递电阻越来越小,电荷的传递速度加快;研究了分散铂聚苯胺修饰电极、聚苯胺修饰电极和玻碳电极在盐酸-氯化钾溶液中的阻抗性能,结果表明,EP在聚苯胺修饰电极上的电氧化电阻比分散铂聚苯胺修饰电极上的大,分散铂聚苯胺修饰的电极可降低电极上EP氧化的电化学极化电阻。这与前面循环伏安法测得的结果一致。

王升文[3]2007年在《3,4-乙撑二氧噻吩合成新方法及其聚合物电化学性质的研究》文中指出近年来,导电聚合物聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDT)的应用越来越广泛,但单体3,4-乙撑二氧噻吩(EDT)的合成存在许多困难,其产量已远远不能满足市场的需求。目前,合成EDT的方法主要是J.D.Stenger-Smith et.al.的五步合成法,该法的缺陷是工艺流程长,收率低,成本高昂。最近,Fredrik von Kieseritzky etc.设计了一种两步合成的方法,该法所用的原料2,3-二甲氧基-1,3-丁二烯为共轭烯烃类化合物,在合成3,4-二甲氧基噻吩过程中,相当一部分原料发生自身聚合,不但影响后面的提纯而且极大影响了收率。因此,开发出一种工艺流程短、收率高、成本低的合成方法,具有很重要的理论和实际意义。作者对Fredrik von Kieseritzky的方法进行了改进即采用“一锅法”,在2,3-丁二酮与原甲酸甲酯反应的同时加入二氯化硫,让生成的2,3-二甲氧基-1,3-丁二烯立即与二氯化硫反应生成3,4-二甲氧基噻吩,收率可达28%。这样减少了2,3-二甲氧基-1,3-丁二烯因自身聚合的问题,从而提高了收率。对影响3,4-二甲氧基噻吩收率的因素进行了研究,发现原料配比、阻聚剂和催化剂的种类、反应温度和时间都对其收率有很大的影响。作为与“一锅法”的比较,对先合成原料2,3-二甲氧基-1,3-丁二烯,分离后再与二氯化硫反应的分步合成方法进行了探讨,发现分步合成法的总收率只有13%,而且其反应条件更苛刻,操作更复杂。将制得的3,4-二甲氧基噻吩直接加入到乙二醇中,回流6 h后,分离提纯得目标产物EDT。总之,由于采用了“一锅法”,大大缩短了整个反应的时间也提高了目标产物EDT的收率,可达38%。采用电化学聚合法制备了聚3,4-乙撑二氧噻吩膜修饰电极,并发现PEDT膜修饰电极对邻笨二酚和对苯二酚有很强的电催化作用。

周谷珍, 杨有谋, 田政平, 孙元喜[4]2004年在《聚荧光素薄膜修饰电极的制备》文中指出利用循环伏安法(CV)研究了荧光素(FS)在玻碳电极表面电聚合成膜的条件以及聚荧光素薄膜修饰电极(PFSE)的电化学性质.电聚合体系为:PBS(pH6.8)+0.1mol/LNaNo3+1.0×10-4mol/L FS.将PFSE放入HCl溶液中进行循环伏安扫描,发现CV图中峰电流的大小与HCl浓度相关.当PFSE在1.0mol/L HCl溶液中以不同的扫速进行循环伏安扫描时,CV图中峰电流的大小与扫描速率在v≤100mV/s范围内呈良好线性关系,相关系数为0.998 9.此外,PFSE对儿茶酚类物质也具有良好的电催化作用,可用于该类物质的分析测定.

陶菲菲[5]2004年在《碳原子线修饰电极对生物小分子的电催化作用》文中研究说明本文报告碳原子线(carbon atom wires,简写为CAW)的光谱研究以及碳原子线修饰电极对抗坏血酸、多巴胺和还原型辅酶Ⅰ(NADH)的电催化作用。利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、红外光谱(IR)、紫外可见光谱(UV)、拉曼光谱(RAMAN)、电感耦合等离子体直读光谱(ICP)、光电子能谱(XPS)、元素分析、化学分析等多种测试手段对碳原子线的形貌、结构和组成进行表征:通过循环伏安法对碳原子线修饰电极的电催化性能和稳定性进行研究,并与相关文献进行了比较。 以天然高分子马铃薯淀粉为固态碳源,金属铁为催化剂,在Ar/H_2气氛下,高温催化裂解制得结构类似于碳炔的物质——碳原子线。高分辨透射电子显微镜表明,其直径均一,约为0.2nm,与碳原子的直径0.154nm相当。XPS和元素分析表明该样品主要成分是碳(92.4wt%)以及少量的氢(2.0wt%)和氧(5.6wt%)。红外光谱和化学分析的结果表明,碳原子线含有羟基、羧基等官能团,硝酸处理过程能进一步增加这些官能团数目。紫外可见光谱和拉曼光谱表明,正己烷萃取液中含有的碳原子线主要结构骨架为(=C=C=)_n,碳链中的碳原子数目少于10。 用物理吸附法将碳原子线修饰在玻碳电极表面制得碳原子线修饰电极,选择pH值为6.80的磷酸(PBS)缓冲溶液作为研究该电极的支持电解质。实验表明,经硝酸处理的碳原子线修饰电极在PBS缓冲溶液中的循环伏安曲线上的一对氧化、还原峰可归属于羟基氧化和羧基还原。氧化还原峰电位与pH值之间的线性方程的斜率表明H~+参与电极反应且反应的质子和电子数目相同。碳原子线修饰电极的氧化还原峰电流与扫描速度呈线性关系,说明这是一对表面波。 利用循环伏安法研究了碳原子线修饰电极对抗坏血酸、多巴胺和还原型辅酶Ⅰ(NADH)电化学反应的催化作用。结果表明,碳原子线修饰电极可以使抗坏血酸的氧化峰电位相对于裸玻碳电极负移0.379V,氧化峰电流增加73%;使多巴胺的氧化峰电位相对于裸玻碳电极负移0.198V,还原峰电位正移0.108V,氧化峰电流增大约9倍;使还原型辅酶Ⅰ(NADH)的氧化峰电位相对于裸玻碳电极负移0.390V,氧化峰电流增加4.48倍,同时还在0.163V(vs.SCE)处观察到中文摘要未经硝酸处理的碳原子线修饰电极和裸玻碳电极检测不到的还原峰。此外,经硝酸处理的碳原子线修饰电极可以在含高浓度抗坏血酸的存在下测定多巴胺的含量,可以使抗坏血酸和多巴胺两者的氧化峰电位分开达0.298V之大,这在相关文献中还未见报导。同时,该修饰电极具有较好的的稳定性,可以多次重复使用。 实验结果表明,碳原子线修饰电极,特别是经硝酸处理的碳原子线修饰电极对抗坏血酸、多巴胺和还原型辅酶I(NADH)的电化学过程具有极好的电催化活性。

孙青青[6]2017年在《两种NADH电化学检测方法的研究》文中指出烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)是人体中最重要辅酶之一,在人体的许多氧化还原反应中起着传递电子和质子的作用,研究NADH的电化学氧化对了解生命体系的电荷转移有着非常重要的意义。但由于NADH在裸电极表面的过电位较高,因此,在分析实际样品时会受到许多电活性物质的干扰,从而导致电极表面钝化、灵敏度降低以及重现性变差等问题。通过对电极表面进行修饰,不仅可以降低NADH的过电位,同时也可以避免干扰物质的影响。本论文基于硼亲作用实现NADH在电极表面的富集,结合吩嗪硫酸甲酯(PMS)对NADH的催化,实现对了在低电位下NADH的高灵敏检测;研究了氧化还原介体与二价阳离子对NADH的协同电催化作用;共分为叁章:1.第一章主要对NADH及其在人体的作用以及NADH电化学传感器的研究进展进行了简单的介绍。2.第二章采用硼酸功能化多壁碳纳米管(MWCNTs)吸附吩嗪硫酸甲酯(PMS)作为电极修饰材料,构建了低电位高灵敏的NADH电化学传感器。硼酸作为识别单元可有效实现NADH在电极表面的富集;同时,电极表面吸附的PMS对富集的NADH产生电催化作用。该传感器不仅具有较高的灵敏度,而且可在较低电位下实现检测,有效地避免了共存物质的干扰。3.第叁章研究了氧化还原介体与二价阳离子对NADH的协同电催化作用。将PMS固定在MWCNTs和离子液体(IL)复合电极表面,MWCNTs大的比表面积增加了PMS在电极表面的负载量,IL较高的导电性加速了 NADH与电极之间的电子转移。在以上修饰电极上研究了七种二价阳离子对NADH的电催化作用,研究表明,Ca~(2+) 的催化效果最好,催化电流增大了 2.3倍,从而实现了对NADH高灵敏的电化学检测。

杨秋霞, 李国宝, 刘祥兵, 王雪琳[7]2005年在《聚灿烂甲酚蓝修饰电极的制备及电催化作用》文中认为在pH=6.69的PBS中灿烂甲酚蓝的循环伏安图上(扫描电位区间为-0.5V~0.5V)有一对氧化还原峰,峰电位分别为Ep.a=-0.24V和Ep.c=-0.35V。当扫描电位上限增至1.0V时,灿烂甲酚蓝发生电氧化聚合,最后在石墨碳电极上形成稳定的聚合物膜。该修饰膜电极的循环伏安图上亦有一对氧化还原峰,但峰电位分别正移至Ep.a=-0.050V和Ep.c=-0.125V,说明该聚合物不同于单体。同时该氧化峰Ip.a与υ1/2成正比,说明电荷在膜中的传递为扩散控制。实验表明,亚硝酸盐能够在聚灿烂甲酚蓝膜修饰电极上被催化还原,黄嘌呤能够在聚灿烂甲酚蓝膜修饰电极上被催化氧化,且催化峰电流分别与亚硝酸根和黄嘌呤的浓度在一定范围内呈线性关系,可用于分析测定。

郑莉[8]2009年在《碳纳米管及其复合材料修饰电极的电催化作用研究》文中提出化学修饰电极是利用化学和物理的方法,将具有优良化学性质的分子、离子、聚合物固定在电极表面,从而改变或改善电极原有的性质,实现电极的功能设计。将新材料如纳米材料应用于化学修饰电极以进一步提高其分析性能是当前研究的热点,它将有利于拓宽电化学及分析化学在生命科学、环境工程、能源工程等领域的应用。本文就碳纳米管糊电极和碳纳米管复合材料修饰电极的制备及其对药物、坏境、能源和生命科学领域的一些物质的电催化作用展开工作,全文分两部分:第一部分:绪论,对碳纳米管的结构和制备方法、碳纳米管的特性、碳纳米管复合材料修饰电极的类型及其分析应用进行了综述。第二部分:研究论文,内容如下:1.研究了抗高血压药乌拉地尔在多壁碳纳米管糊电极(MWCNT-PE)上的伏安行为。在pH 6.8 Britton-Robinson缓冲液中,乌拉地尔于电位+0.62V(vs.SCE)处产生(?)灵敏的氧化峰。该峰是具有吸附特性的两电子两质子不可逆过程。与碳糊电极(CPE)比较,该峰在MWCNT-PE上的峰电位降低,峰电流升高,表明MWCNT-PE对乌拉地尔的氧化具有电催化作用。探讨了产生电催化作用的原因。基于乌拉地尔的阳极氧化行为,建立了差分脉冲伏安法测定乌拉地尔的新方法。开路富集60s后,乌拉地尔的氧化峰峰电流与其浓度在5.0×10~(-8)-2.0×10~(-6)mol·L~(-1)范围内呈线性关系,检出限为3.8×10~(-8)mol·L~(-1).用该法测定了片剂中乌拉地尔的含量。2.用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了胃肠促动力药西沙必利在多壁碳纳米管糊电极上的伏安行为和反应机理。在pH 6.09 Britton-Robinson缓冲液中,西沙必利在+0.89V(vs.SCE)处产生一灵敏的氧化峰。该氧化峰是由吸附控制的两电子一质子不可逆过程。其峰电流与浓度在4.0×10~(-8)-2.0×10~(-5)mol·L~(-1)范围内呈线性关系,检出限为1.0×10~(-8)mol·L~(-1).对5×10~(-6)mol·L~(-1)西沙必利平行测定10次的相对标准偏差为3.68%。用本法测定了片剂中西沙必利的含量,加标回收率在95.7%-104%之间。3.将姜黄素(CM)电沉积于多壁碳纳米管(MWCNT)修饰玻碳电极(GCE)表面,制备了姜黄素多壁碳纳米管复合物修饰玻碳电极(CM-MWCNT-GCE)。在pH 8.0磷酸盐缓冲液中,该修饰电极呈现一对两电子两质子氧化还原峰。这对峰是由姜黄素被电氧化生成的姜黄素邻醌衍生物的醌/氢醌(CM-Q/CM-QH_2)氧化还原过程产生的。与CM-GCE、MWCNT-GCE和活化GCE比较,肼在CM-MWCNT-GCE上的氧化电位降低,氧化电流升高,因而该电极对肼的氧化具有较好的电催化作用。用计时安培法测得肼的催化速率常数k_(cat)为6.26×10~3 L·mol~(-1)·s~(-1)。在pH 8.0磷酸盐缓冲液中,安培法测得肼的线性范围为2-44μmol·L~(-1),检出限和灵敏度分别为1.4μmol·L~(-1)和22.9nA·L·μmol~(-1)。该修饰电极制备简单,对肼的测定响应快速,灵敏度高,重现性好。4.在碱性溶液中将Ni(Ⅱ)-槲皮素(Qu)配合物电沉积在碳纳米管糊电极表面,制备了Ni(Ⅱ)-Qu配合物修饰碳纳米管糊电极Ni(Ⅱ)-Qu-MWCNT-PE。与Ni(Ⅱ)-MWCNT-PE和Ni(Ⅱ)-Qu-CPE比较,该电极表面Ni(Ⅲ)/Ni(Ⅱ)电对的伏安响应可逆性提高,峰电流增加,且该修饰电极对甲醇和其它短链脂肪醇如乙醇、正丙醇和正丁醇的氧化具有电催化活性。催化峰电流和峰电位随脂肪醇碳链碳原子数的增加而呈指数形式降低。对一些动力学参数如电子转移系数α,电极反应的速率常数k_s和甲醇氧化的催化速率常数k_(cat)进行了测定。Ni(Ⅱ)-Qu-MWCNT-PE呈现出良好的稳定性和重现性,可用于实际测定。5.将Ni(Ⅱ)-Qu配合物电沉积在碳纳米管离子液体(ILs)糊电极表面,制备了Ni(Ⅱ)-Qu修饰碳纳米管离子液体糊电极Ni(Ⅱ)-Qu-MWCNT-IL-PE。由于MWCNT、聚-[Ni(Ⅱ)-Qu]导电聚合物、离子液体的协同作用,使Ni(Ⅱ)-Qu-MWCNT-IL-PE上Ni(Ⅲ)/Ni(Ⅱ)电对的响应电流增加,响应可逆性提高,而且使该修饰电极对葡萄糖的氧化具有良好的电催化活性。安培法测得葡萄糖的催化氧化峰电流与葡萄糖浓度在5μmol·L~(-1)-2.8 mmol·L~(-1)范围内呈线性关系,检出限为1.0μmol·L~(-1)同时,对一些动力学参数,如电子转移系数α,电极反应的速率常数k_s和葡萄糖氧化的催化速率常数k_(cat)也进行了测定。该修饰电极制备简单、稳定性好,对葡萄糖的测定响应快速、灵敏度高。6.将Ni(Ⅱ)-贝加因(BA)电沉积在多壁碳纳米管碳糊电极(MWCNT-PE)的表面,制备了Ni(Ⅱ)-BA-MWCNT-PE修饰电极。由于MWCNT、聚-[Ni(Ⅱ)-BA]导电聚合物的协同作用,使Ni(Ⅱ)-BA-MWCNT-PE上Ni(Ⅲ)/Ni(Ⅱ)电对的响应电流增加,响应可逆性提高,而且使该修饰电极对肼的氧化具有良好的电催化活性。安培法测得肼的催化氧化峰电流与肼的浓度在2.5μmol·L~(-1)-0.2 mmol·L~(-1)范围内呈线性关系。检出限和灵敏度分别为0.8μmol·L~(-1)和69.9μA·L·mmol(-1)。研究了电极反应和电催化反应的动力学过程,测定了电子转移系数α,电极反应的速率常数k_s和催化反应的催化速率常数。7.在碱性介质中.用电沉积法制备了纳米结构的Ni(Ⅱ)-BA-MWCNT-PE修饰电极。该修饰电极对甘氨酸具有电催化活性且其催化活性高于Ni(Ⅱ)-MWCNT-PE。安培法测得催化峰电流与甘氨酸浓度在20μmol·L~(-1)-1.0 mmol·L~(-1)范围内呈线性关系。检出限和灵敏度分别为9.2μmol·L~(-1)和3.92μA·L·mmol~(-1)。该修饰电极对甘氨酸的测定具有制备简单,响应快速、稳定性好和灵敏度高的特点。另外,对一些动力学参数如电子转移系数α,电极反应的速率常数k_s和催化反应的催化速率常数也进行了测定。

熊俊[9]2012年在《基于Keggin型多酸和有机染料的有机无机杂化物的化学修饰碳糊电极及其电催化研究》文中认为多金属氧酸盐(POMs)由于能发生可逆的、分步的、多个电子的氧化还原过程,因而具有良好的电催化活性,是一类性能优异的催化剂。但是由于多金属氧酸盐在研究体系中存在着不稳定,易溶于水等缺点,导致用传统的方法制备的基于多金属氧酸盐的化学修饰电极的稳定性差以及重复使用率低。亚甲基蓝类有机染料不仅带有正电荷而且含有大的共轭体系,与多酸离子形成的有机无机杂化物是一类性质优异的电荷转移盐,该类有机无机杂化物具有良好的稳定性以及不溶于水的特点,克服了多酸离子在反应体系中不稳定的缺点。同时化学修饰碳糊电极(CMCPE)作为一类新的修饰方法具有制备方法简单、应用范围广、表面更新容易、使用寿命长等优点,能提高电极的重复使用率。本文采用传统的溶液合成方法,合成了六个稳定的不溶于水的基于有机染料(亚甲基蓝和新亚甲基蓝)和Keggin型多金属氧酸盐的有机无机杂化材料。对这六种化合物分别进行了红外光谱、元素分析以及固态漫反射光谱的表征。基于亚甲基蓝和POMs的有机无机杂化物:[C16H18N3S]4[PMo12O40]·2DMF·H2O(1)[C16H18N3S]4[SiMo12O40](2)[C16H18N3S]4[GeMo12O40](3)基于新亚甲基蓝和POMs的有机无机杂化物:[C18H22N3S]4[PMo12O40](4)[C18H22N3S]4[SiMo12O40](5)[C18H22N3S]4[GeMo12O40](6)将这六个有机无机杂化材料分别作为化学修饰剂,制备了六个化学修饰碳糊电极。并在1mol/LH2SO4的溶液中,研究了这些碳糊电极的循环伏安行为,发现每个电极都存在着叁对连续的可逆的两电子氧化还原峰。该类电极在经历500圈的循环后,仍然很稳定。而且将使用过的电极从管中挤出一点碳糊,重新打磨,其电催化性能仍保持不变,重复使用率高。研究并比较了该类电极在1mol/LH2SO4的溶液中对氯酸钾、溴酸钾、亚硝酸根离子和过氧化氢的电催化作用。发现Keggin型多酸的电催化性能的强弱顺序为:[PMo12O40]4->[SiMo12O40]4->[GeMo12O40]4-。将4-CPE、5-CPE和6-CPE在1mol/L在H2SO4中,扫速度为20mV/s下得到的叁对平均峰电势值分别与1-CPE、2-CPE和3-CPE的比较,发现4-CPE、5-CPE和6-CPE的平均峰电势分别小于1-CPE、2-CPE和3-CPE,但是差值不大,这是由于化合物4、5和6中的新亚甲基蓝中含有的甲基基团引起的。

王娜[10]2006年在《几种修饰电极对生物小分子的电催化作用及新型HRP酶生物传感器的研究》文中进行了进一步梳理化学修饰电极是70年代中期发展起来的一门新兴的、也是目前最活跃的电化学和电分析化学的前沿领域,目前已应用于生命科学、环境科学、分析科学、材料科学等许多方面。修饰在电极表面的媒介体可加速氧化还原中心在电极表面的电子传递过程以实现电催化反应,化学修饰电极的电催化是化学修饰电极发展的重要推动力,它广泛应用于各种难以实现的电子传递慢过程,例如,生物分子的电催化、有机物的电催化、无机离子的电催化等。抗坏血酸(AA)是维持人体健康的重要维生素之一,缺乏它将导致坏血病和机体抗病能力降低。对AA的定量分析在医药、食品领域中均具有重要意义。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)是目前已知300多种脱氢酶的辅酶,通过对NADH的检测,可以间接测定底物浓度或酶活力。因此检测NADH是电化学生物传感器研究中一个重要课题。 由于生物传感器在临床、环境、食品等领域具有广阔的应用前景,近年来发展迅速。为了提高其性能,一个发展方向是制备直接电子传递的第叁代生物传感器。目前把利用导电聚合物或导电有机盐制备的酶电极叫做直接电子传递的生物传感器。但是这些研究都处于初始阶段,同时也在探索新型第叁代传感器的制备方法。传感器发展的另一个方向是微型化、集成化,微型化,迫切需要提高传感器电流响应。因此,寻找新材料、新方法制备电流响应值高的新型直接电子传递的生物传感器非常必要。 本论文第一部分在电极表面电聚合电子媒介体,而且还采用新型的电子媒介体对生物小分子抗坏血酸,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的电催化作用进行了研究. 1.研究了甲苯胺蓝(TB)聚合膜修饰金电极的制备及其电化学性质,并用于AA的测定。在pH 6.5的磷酸盐缓冲溶液中,AA在甲苯胺蓝修饰金电极上产生一灵敏的氧化峰,峰电流与AA的浓度在3.9×10~(-5)~1.0×10~(-2) mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.3×10~(-5) mol/L。该电极重现性良好,用于维生素C片和鲜橘中AA的测定,获得满意结果。 2.利用滴涂于玻碳表面的Nafion膜中负电性的磺酸基与天青Ⅰ阳离子之间的静电作用

参考文献:

[1]. 导电聚合物膜修饰电极的制备及电催化作用[D]. 杨秋霞. 南京工业大学. 2003

[2]. 分散铂聚苯胺修饰电极对肾上腺素电催化作用的研究[D]. 袁超. 曲阜师范大学. 2010

[3]. 3,4-乙撑二氧噻吩合成新方法及其聚合物电化学性质的研究[D]. 王升文. 湘潭大学. 2007

[4]. 聚荧光素薄膜修饰电极的制备[J]. 周谷珍, 杨有谋, 田政平, 孙元喜. 湖南文理学院学报(自然科学版). 2004

[5]. 碳原子线修饰电极对生物小分子的电催化作用[D]. 陶菲菲. 南京师范大学. 2004

[6]. 两种NADH电化学检测方法的研究[D]. 孙青青. 西北大学. 2017

[7]. 聚灿烂甲酚蓝修饰电极的制备及电催化作用[J]. 杨秋霞, 李国宝, 刘祥兵, 王雪琳. 济南大学学报(自然科学版). 2005

[8]. 碳纳米管及其复合材料修饰电极的电催化作用研究[D]. 郑莉. 西北大学. 2009

[9]. 基于Keggin型多酸和有机染料的有机无机杂化物的化学修饰碳糊电极及其电催化研究[D]. 熊俊. 西北大学. 2012

[10]. 几种修饰电极对生物小分子的电催化作用及新型HRP酶生物传感器的研究[D]. 王娜. 西南大学. 2006

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导电聚合物膜修饰电极的制备及电催化作用
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