二种化学修饰电极电催化活性的研究与应用

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在电分析化学中,一般所用的电极反应都是电极与溶液界面发生电子转移的非均相反应。以往电化学研究中所用的电极如汞、贵金属和石墨等,只有电子授受的单一作用,溶液中大多数离子在电极上转移的速度较慢。在伏安法研究中,传统的电极常遇到的问题是,由于电极表面活性的改变,使测得的电流随时间增长而变小。如何使电极能够有选择地进行所期望的反应,并提供更快的反应速度,一直是电化学工作者所期望解决的问题。化学修饰(CME)电极的出现突破了以往化学家所研究的范畴,把注意力转移到电极表面。化学修饰电极是通过化学修饰的方法在电极表面进行分子设计,将具有优良化学性质的分子、离子、聚合物固定在电极表面,造成某种微结构,赋予电极某种特定的化学和电化学性质,以便高选择性地进行所期望的反应,在提高选择性和灵敏度方面具有独特的优越性。本论文选择了二种方法对电极进行化学修饰,从而构筑了二种新型的电化学传感器。本论文进行了以下两方面的工作:1.研究了四(1,4-二噻英)四氮杂卟啉铁修饰玻碳电极的制备,并用于抗坏血酸(AA)的测定。在pH=6.5的磷酸盐缓冲溶液中,AA在四(1,4-二噻英)四氮杂卟啉铁修饰玻碳电极上产生一灵敏的氧化峰,峰电流与AA的浓度在5.0×10-6~3.0×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.3×10-6mol/L。该电极灵敏度,重现性和稳定性都较为良好。2.以金电极为基底,电沉积聚乙烯吡咯烷酮,使形成一层中性的界面,通过吸附自组装一层纳米金,用于静电吸附固定辣根过氧化物酶,最后用聚乙烯基吡啶-溴癸烷包埋修饰好的电极,从而制得了新型过氧化氢生物传感器。探讨了电极的工作电位、介体浓度、pH对电极响应的影响,并考察了电极的线性范围。该传感器在H2O2浓度为3.5×10-7~3.15×10-6mol/L范围内有线性响应,相关系数为-0.996。
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