最新电化学修饰电极(1)
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基于氧化铜修饰电极的葡萄糖电化学检测随着人们对健康的越来越重视,血糖的检测也越来越受到关注。
而一种常见的血糖检测方法就是电化学检测。
葡萄糖电化学检测是目前常用的一种血糖检测方法,其中,基于氧化铜修饰电极的葡萄糖电化学检测技术因其较高的灵敏度以及抗干扰性,得到了广泛应用。
一、基于氧化铜修饰电极的葡萄糖电化学检测原理在这种技术中,氧化铜被修饰在电极表面上。
当葡萄糖被加入到测试液体中时,它会直接氧化成葡萄糖酸。
在这个氧化过程中,同时生成了电子和离子,这些电子和离子通过氧化铜电极流入电解质中,产生电流信号。
通过检测电流信号大小和变化,就可以计算出葡萄糖浓度。
二、氧化铜修饰电极制备1. 电极制备制备电极的第一步是选择电极材料,最常用的电极材料是玻璃碳电极。
然后,将玻璃碳电极表面涂上一层热塑性聚合物,例如羟乙基甲基丙烯酸甲酯(HEMA)或聚苯乙烯(PS)。
这样做的目的是使电极表面能够更好地粘附上后续加入的氧化铜。
2. 氧化铜修饰将氧化铜添加到适当的溶液中,然后将电极浸泡在该溶液中。
在电极表面形成薄膜后,通过恒定电位或循环伏安法进行电化学处理,使氧化铜与电极表面更好的结合。
通常,使用的电化学电位在0.4V与0.6V之间,电极处理时间约为20分钟至2小时不等。
三、基于氧化铜修饰电极的葡萄糖电化学检测优点1.高灵敏度:基于氧化铜修饰电极的葡萄糖电化学检测技术灵敏度高,能够检测非常低的葡萄糖浓度。
2. 抗干扰性强:在短时间内,可以减少干扰数据,从而提高血糖检测的精确度。
3.操作简便:基于氧化铜修饰电极的葡萄糖电化学检测技术操作简单,非常适合快速检测和家庭自测。
四、结论综合来看,基于氧化铜修饰电极的葡萄糖电化学检测技术在葡萄糖检测领域具有广泛应用前景。
该技术不仅简单易操作,而且功率消耗低,检测结果精确可靠。
随着人们对健康的更高要求以及对快速、精密、便捷的检测方法的需求增加,基于氧化铜修饰电极的葡萄糖电化学检测技术的研究和开发也将继续前进。
化学修饰电极应用研究进展姚长斌,景丽洁,宫柏艳,张丽梅(吉林化工学院环境化工系,吉林吉林01 )摘要:化学修饰电极(C e)是当前电化学、电分析化学中十分活跃的研究领域,其应用范围十分广泛。
本文着重评述近年来化学修饰电极在生物样品、药物分析、金属离子测定、环境监测及其它方面应用的最新进展。
关键词:化学修饰电极;电化学;电分析化学;应用前言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。
利用化学修饰电极表面上的微结构所提供的多种能利用的势场,使待测物进行有效的分离富集,并借控制电极电位,进一步提高选择性,同时把测定方法的灵敏性和修饰剂化学反应的选择性相结合,成为分离、富集和选择性三者合而为一的理想体系。
国内最早开辟这一研究领域的董绍俊[]在994年出版的专著中系统地介绍了化学修饰电极的由来、制备、表征及应用,展望了化学修饰电极的发展前景。
化学修饰电极以其独特的性能正日益引起分析工作者的广泛关注。
近年来,化学修饰电极的出现,不仅推动了电极过程动力学的基本理论研究,而且呈现出多种有用效应。
特别是在分析中的应用研究得到了迅速发展,使其在电化学中形成了一个新的研究领域。
本文着重评述近几年来化学修饰电极在分析中应用的最新进展。
2 化学修饰电极在生物样品分析中的应用近年来,化学修饰电极在生物样品分析中的研究发展极为迅速,应用各种修饰电极对儿茶酚类神经递质的研究报道较多,特别是神经递质的在体测定是目前较活跃的研究领域,微电极由于体积小可以插入单个细胞而成为当前对活体内神经递质的变化跟踪测定的唯一手段。
孙元喜等[]利用聚中性红膜修饰电极同时测定了多巴胺(DA)及肾上腺素(ep),基本上消除了抗坏血酸(AA)对DA及ep测定的干扰。
第52卷第8期 辽 宁 化 工 Vol.52,No. 8 2023年8月 Liaoning Chemical Industry August,2023收稿日期: 2022-08-21电化学方法检测胆固醇的研究进展飏吕龙,顾婷婷,尚帅,林常瑞(辽宁科技大学 化学工程学院,辽宁 鞍山 114051)摘 要: 随着人类生活质量的提高,胆固醇的检测成为一个重要的研究课题。
电化学方法具有选择性强、检测速度快等优点。
综述了近年来利用电化学方法在有酶和无酶的条件下测定胆固醇含量的电化学原理和最新进展,并对用电化学方法检测胆固醇进行了展望。
关 键 词:胆固醇;有酶;无酶;电化学传感器中图分类号:O657.1 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)08-1193-04胆固醇是一种化学式为C 27H 46O 的环戊烷多氢菲的衍生物。
胆固醇是人体内最普遍存在的化合物,主要存在于大脑的中枢神经组织,另外还存在于肾脏、脾脏、皮肤以及胆汁。
胆固醇能经由多种途径进入身体。
高胆固醇会引起慢性心脏病、高血压、脑血栓等致命的心脑血管病[1-2]。
目前,胆固醇的检测方法有高效液相色谱法[3-4],比色法[5-6]和光谱法[7-8]等,这些检测方法一般存在检测周期长、灵敏度低、选择性、仪器标准化、样品预处理要求高等缺点。
另一方面,电化学方法[9-10]由于具有选择性强、制备方法简单、仪器简单、成本低、操作方便、检测速度快等特点,受到研究者的广泛关注[11]。
电化学检测胆固醇的方法包括包括差分脉冲伏安法(DPV)[12]、安培法[13-14,15-17]、电荷转移(CT)[18]、循环伏安法(CV )[19-22]、线性扫描伏安法 (LSV)[23-24]、电化学发光法(ECL)[25]和电化学阻抗谱(EIS)[26]。
在这些方法中,电流测量法是许多研究中最常用和最敏感的方法[27]。
随着技术的发展,基于各种材料制备出的胆固醇电化学传感器成为研究热点之一。
化学修饰电极化学修饰电极是20世纪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。
化学修饰电极是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、聚合物设计固定在电极表面,使电极具有某种特定的化学和电化学性质。
化学修饰电极扩展了电化学的研究领域,目前已应用于生命、环境、能源、分析、电子以及材料学等诸多方面。
一、研究修饰电极的实验方法:目前,主要应用电化学和光谱学的方法研究修饰电极,从而验证功能分子或基团已进入电极表面,电极的结构如何,修饰后电极的电活性、化学反应活性如何,电荷在修饰膜中如何传递等。
1、电化学方法:通过测量化学反应体系的电流、电量、电极电位和电解时间等之间的函数关系来进行研究的,用简单的仪器设备便能获得有关的电极过程动力学的参数。
常用的方法有循环伏安法1,2,微分脉冲伏安法3,4,常规脉冲伏安法5-8,计时电流法,计时库仑法,计时电位法以及交流伏安法和旋转圆盘电极法。
2、光谱法:能够在分子水平上研究电极表面结构的微观特性,如数量,空间,与电极材料成键的类型,平均分子构象,表面粗糙度对结构的影响,聚合物的溶胀,离子含量,隧沟大小,聚合物结构中的流动性等,这些对于修饰电极的应用是十分重要的。
研究化学修饰电极的常用表面分析方法有X光电子能谱(XPS)9-11、俄歇电子能谱(AES)12-14、反射光谱(Vis-UV15,16, 红外反射光谱17)、扫描电镜(SEM)18-20、光声及光热光谱等。
二、化学修饰电极的分类:一般分为吸附型、共价键合型、聚合物型三大类。
1、吸附型:用吸附的方法可制备单分中层,也可以制备多分子层修饰电极。
将修饰物质吸附在电极上主要通过四种方法进行:平衡吸附型,静电吸附型,LB膜吸附型,涂层型。
平衡吸附型21-25:在电解液中加入修饰物质,它们就会在电极表面形成热力学吸附平衡。
强吸附性物质,如高级醇类、硫醇类、生物碱等在电解液中以10-3~10-5mol/L低浓度存在时,有时能生成完整的吸附单分子层,一般则形成不完全的单分子层。
化学修饰电极化学修饰电极是20世纪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。
化学修饰电极是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、聚合物设计固定在电极表面,使电极具有某种特定的化学和电化学性质。
化学修饰电极扩展了电化学的研究领域,目前已应用于生命、环境、能源、分析、电子以及材料学等诸多方面。
一、研究修饰电极的实验方法:目前,主要应用电化学和光谱学的方法研究修饰电极,从而验证功能分子或基团已进入电极表面,电极的结构如何,修饰后电极的电活性、化学反应活性如何,电荷在修饰膜中如何传递等。
1、电化学方法:通过测量化学反应体系的电流、电量、电极电位和电解时间等之间的函数关系来进行研究的,用简单的仪器设备便能获得有关的电极过程动力学的参数。
常用的方法有循环伏安法1,2,微分脉冲伏安法3,4,常规脉冲伏安法5-8,计时电流法,计时库仑法,计时电位法以及交流伏安法和旋转圆盘电极法。
2、光谱法:能够在分子水平上研究电极表面结构的微观特性,如数量,空间,与电极材料成键的类型,平均分子构象,表面粗糙度对结构的影响,聚合物的溶胀,离子含量,隧沟大小,聚合物结构中的流动性等,这些对于修饰电极的应用是十分重要的。
研究化学修饰电极的常用表面分析方法有X光电子能谱(XPS)9-11、俄歇电子能谱(AES)12-14、反射光谱(Vis-UV15,16, 红外反射光谱17)、扫描电镜 (SEM)18-20、光声及光热光谱等。
二、化学修饰电极的分类:一般分为吸附型、共价键合型、聚合物型三大类。
1、吸附型:用吸附的方法可制备单分中层,也可以制备多分子层修饰电极。
将修饰物质吸附在电极上主要通过四种方法进行:平衡吸附型,静电吸附型,LB膜吸附型,涂层型。
平衡吸附型21-25:在电解液中加入修饰物质,它们就会在电极表面形成热力学吸附平衡。
强吸附性物质,如高级醇类、硫醇类、生物碱等在电解液中以10-3~10-5mol/L低浓度存在时,有时能生成完整的吸附单分子层,一般则形成不完全的单分子层。
水系锌离子电池电极界面修饰及性能研究共3篇水系锌离子电池电极界面修饰及性能研究1水系锌离子电池电极界面修饰及性能研究锌离子电池是电化学储能器件中备受瞩目的一种,它具备高能量密度、低成本、可再生等优点,成为备受关注的电化学储能技术之一。
而电极界面的修饰对锌离子电池的性能具有决定性的影响。
本文从电极材料的选择、表面修饰和电池性能优化等方面综述近年来水系锌离子电池电极界面的修饰及性能研究进展。
1. 电极材料的选择电极材料的选择是决定电极界面性能的重要因素。
常用的锌离子电池电极材料包括碳材料、金属氧化物、二元化合物等。
其中,碳基材料具有较高的电导率、较好的化学稳定性和可控性,被广泛应用于锌离子电池中。
而金属氧化物具有较高的理论容量、较好的电化学性能和热稳定性,被视为潜在的锌离子电池电极材料。
最近,有研究者利用共沉淀法制备锌钛氧和锌锰氧化物等多元氧化物作为锌离子电池电极材料,取得了良好的电化学性能。
2. 表面修饰电极材料的表面修饰可以改善材料的电化学性能和循环稳定性。
常用的表面修饰方法包括离子注入、负载金属或金属氧化物、化学氧化、电化学氧化等。
特别是对于碳材料,通过表面修饰可以引入不同的官能团,如氧化物、羟基、羰基等,从而改善其电导率、增强电化学性能。
例如,有研究利用硝酸处理碳纳米管表面,引入的羟基官能团和氧化官能团在电化学性能上发挥了重要的作用,使材料具有更好的循环稳定性和更高的容量。
3. 电池性能优化电极界面的优化可以提高锌离子电池的电池性能。
电池性能主要包括比能量、比容量、循环稳定性等指标。
提高锌离子电池的能量密度是目前锌离子电池研究的重点。
有研究者通过结构优化、表面修饰等手段,在碳纳米管、多元氧化物等电极材料中获得了较高的比能量和比容量,并优化了电化学稳定性。
但是,锌离子电池的容量衰减问题仍然存在,需要进一步研究材料和电极界面的微观机制,理解电极材料和电极界面的相互作用,以实现锌离子电池性能的持续提升。
一种纳米线-纳米颗粒修饰电极的制备方法及其应用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述纳米线-纳米颗粒修饰电极是一种新兴的电化学修饰技术,通过在电极表面修饰纳米线和纳米颗粒,可以显著提高电化学性能和催化活性。
纳米线具有高比表面积、优异的导电性能和较好的机械强度,而纳米颗粒则具有丰富的催化活性和可调控性,因此将二者有效结合在一起,能够实现更高效、更可控的电化学反应和催化过程。
本文主要针对纳米线-纳米颗粒修饰电极的制备方法和应用进行系统研究和总结。
首先,介绍了两种常用的制备方法:方法一是利用化学合成的方式,通过控制反应条件和添加适量的表面活性剂来合成纳米线和纳米颗粒,并将其修饰在电极表面;方法二则是采用物理沉积的方法,将事先制备好的纳米线和纳米颗粒直接沉积在电极表面。
对比分析了这两种方法的优缺点,并探讨了它们在实际应用中的适用性和局限性。
其次,重点探讨了纳米线-纳米颗粒修饰电极的应用。
应用一方面涉及电化学领域,纳米线-纳米颗粒修饰电极在电催化、电化学传感和电化学储能等方面显示出了显著的优势,可以提高催化活性、提升传感灵敏度和增加电化学储能密度。
应用二方面则涉及催化剂领域,纳米线-纳米颗粒修饰电极在催化剂的设计和合成中具有巨大的潜力,可以通过控制纳米结构和相互作用来调控催化剂的活性和选择性。
综上所述,纳米线-纳米颗粒修饰电极的制备方法和应用是一个具有广阔前景的研究领域。
本文旨在探讨这种技术的制备方法、性能优势和应用潜力,为相关研究和应用提供一定的理论和实践指导。
通过深入研究和探索,相信纳米线-纳米颗粒修饰电极技术将对电化学和催化领域带来新的突破和发展。
文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文主要包括引言、正文和结论三个主要部分。
引言部分对研究主题进行了概述,介绍了纳米线-纳米颗粒修饰电极制备方法及其应用的背景和意义。
同时,引言部分还对本文的结构进行了简要说明,包括正文部分的内容和目的。
正文部分分为两个主要章节:纳米线-纳米颗粒修饰电极的制备方法和纳米线-纳米颗粒修饰电极的应用。
第50卷第'期2021年'月应用化工Applied Chemical IndusWyVoe.50No.1Jan.2021碳糊电极和化学修饰碳糊电极制备及应用研究进展夏强,张淑平(上海理工大学理学院,上海200093)摘要:碳糊电极(CPE)是一种广泛应用于电化学领域的新型电极。
将石墨粉和粘合剂混合成均匀的碳糊,然后将其挤压进电极管中便制成了碳糊电极。
具有制备方法简单、背景电流小、无毒、电位窗口宽等优点,但由于制备过程中加入了不导电的粘合剂而降低了检测灵敏度。
因此,制备碳糊电极时常加入修饰材料以提高电极的电化学性能。
概述了碳糊电极和化学修饰碳糊电极的发展、制备方法和应用,对制备电极的材料和修饰剂的选用进行了分析。
概括了近些年来化学修饰碳糊电极在不同领域的应用。
关键词:碳糊电极;修饰剂;制备;应用中图分类号:TQ425.6;O657.1文献标识码:A文章编号:1671-3206(2021)01-0225-04Progress in preearation and application of carbon pasteelectrode and chemicaliy modiZed carbon paste electrodeXIA Qiang,ZHANG Shu-ying(School of Science,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai200093,China)Abstract:The carbon paste electrode(CPE)is a new type of electrode prepared by mixing graphite powder and binder to foo a homogenous carbon paste,then filling them into an electrode tube.It is wib/y used on thefoeed ofeeecteochemosteyowongtosomeunoqueadeantagessuch assompeepeepaeatoon peoces,eowbackgeound cu eent,non-toiocand wodepotentoaewondow.Aethough CPE hasmanyadeantages,the p eesence of non-conduct oee b onde eon CPEeead tohondeeeeecteon teansfeeand eeducethesensotoeotyofthe detectoon system.Theeefoee,themodofoed mateeoaesaeeoften used toompeoeetheeeecteochemocaepeefoem-anceofCPE.Thosaetoceeeeeoewsthedeeeeopment,peepaeatoon methodsand appeocatoon ofcaebon pastee-eecteodesand chemocaeymodofoed caebon pasteeeecteodes,and theseeectoon ofmateeoaesand modofoeesfoe eeecteodepeepaeatoon aeeanaeyeed.Theappeocatoonsofchemocaeymodofoed caebon pasteeeecteodeson dof-feeentfoeedson eecentyeaesaeesummaeoeed.Key words:carbon paste electrode;modification reagent;preparation;applicationAdams报道了一种用于伏安法的新型固体碳电极⑴,将此电极命名为碳糊电极(CPE)。
文献阅读报告1化学修饰电极1.1化学修饰电极简介化学修饰电极是当前电化学和电分析化学领域非常活跃的研究热点。
化学修饰电极是通过对电极的表面进行化学修饰和功能化改性,将具有优良化学性质的离子、分子、聚合物等修饰物质以薄膜的形式固定在电极表面,赋予电极一些特定的化学和电化学性质,从而改善电极的选择性、灵敏度和响应时间等性能。
1975年化学修饰电极的问世,突破了传统电化学中只限于研究裸电极电解液界面的范围,开创了从化学状态上人为地控制电极表面结构的领域。
通过对电极表面的分子剪裁,可按意图赋予电极预定的功能,以便能够在电极上有选择地进行所期望的反应,在分子水平上实现电极功能的设计。
研究化学修饰电极的表面微结构和界面反应,不仅能够促进电极过程动力学理论的发展,同时它显示出的催化、光电、富集和分离、分子识别、搀杂和释放等效应和功能,使整个电化学领域显示出非常具有吸引力的发展前景。
1.4化学修饰电极的制备化学修饰电极就是利用化学或物理的方法对电极表面进行修饰,形成具有特定预期功能的膜,以完成对电极的功能设计。
因此,化学修饰电极的制备是开展这个领域研究的关键。
常用的电极修饰方法有吸附法、共价键合法、电化学沉积法、电化学聚合法、掺入法等。
1.4.1吸附法吸附法主要用于制备单分子层或多分子层的化学修饰电极,根据修饰物质在电极上吸附的方法不同,可分为以下几种:化学吸附法:化学吸附法是一种通过电极表面与溶液之间的非共价吸附作用而将修饰物质结合到电极表面的方法,修饰物质在电极表面可以达到热力学吸附平衡。
强吸附性物质(如核酸、蛋白质、生物碱以及多环芳烃等)都可以通过非共价作用吸附在电极表面。
化学吸附法与吸附物质的浓度、电解液的组成、电极电位等都有关系,是一个可逆的过程。
该方法的优点是操作简单、直接,缺点是吸附层不易重现,被吸附的修饰物质容易流失。
但是在严格控制的实验条件下,能够获得较好的重现性。
LB膜法:膜法是将具有亲水基团和脂肪疏水端的双亲分子溶于易挥发的有机溶剂中,铺展在平静的气水界面上,待溶剂挥发后沿水面横向施加一定的压力使溶质分子在水面上形成有序排列的单分子膜,将单分子膜转移到固体电极的表面,即可得到膜修饰电极。