鎳鉻鐵合金基體上納米膜的構(gòu)建及應(yīng)用研究.pdf

1、化學(xué)修飾電極是在電極表面進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，通過物理化學(xué)方法將分子、離子、聚合物固定在電極表面，使電極具有某種特定的化學(xué)和電化學(xué)特性。隨著納米材料的問世及其特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，如表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和空間隧道效應(yīng)等，而被廣泛應(yīng)用于各種電化學(xué)修飾電極和生物傳感器，豐富了電化學(xué)的電極材料，擴(kuò)展了電化學(xué)的研究領(lǐng)域，推進(jìn)其研究工作邁上一個(gè)更高的臺(tái)階。這種納米界面的化學(xué)修飾電極，在能源、生命科學(xué)和環(huán)境分析等方面有重要的意義和廣闊的應(yīng)用前景。

2、本文以鎳鉻鐵合金電極為基體，圍繞這一課題開展了以下工作： 一．負(fù)載納米Pt微粒的鎳鉻鐵合金修飾電極通過電化學(xué)沉積在鎳鉻鐵合金電極表面覆蓋一層納米Pt微粒膜，改變了基體電極的表面性質(zhì)，研究了甲酸在此納米Pt微粒修飾電極上的電化學(xué)行為。結(jié)果表明該電極對(duì)甲酸電氧化具有良好的催化活性，相同實(shí)驗(yàn)條件下，該電極的催化活性比商品Pt電極高50多倍，且大大減少了貴金屬催化劑的消耗量。該電極易制備，使用壽命長(zhǎng)，重現(xiàn)性好。 二．碳納米管修飾

3、的超薄碳糊電極利用碳納米管獨(dú)特的吸附性、電子特性及催化性和超薄碳糊電極的納米界面特性，制成了固載Hb和Cytc的碳納米管修飾的超薄碳糊電極，為生物傳感器的研制奠定了基礎(chǔ)。 1．使血紅蛋白(Hb)吸附固定在碳納米管修飾的超薄碳糊電極表面，制成穩(wěn)定的固載Hb的超薄碳糊電極(Hb-SWNTs/ISTCPE)，結(jié)果表明，Hb-SWNTs/ISTCP電極在pH=7.0的PBS緩沖溶液中有一對(duì)明顯的循環(huán)伏安氧化還原峰，為Hb血紅素輔基Fe(

4、Ⅲ)/Fe(Ⅱ)電對(duì)的特征峰。該電極表面碳納米管固載的Hb對(duì)H<,2>O<,2>的電還原有較高的催化活性。 2．使細(xì)胞色素C(Cytc)吸附固定在碳納米管修飾的超薄碳糊電極表面，制成穩(wěn)定的固載Cytc的超薄碳糊電極(Cytc-SWNTs/ISTCPE)，該電極在pH=7.0的PBS緩沖溶液中有一對(duì)Cytc的循環(huán)伏安氧化還原峰。該電極對(duì)H<,2>O<,2>的電還原有較高的催化活性，并對(duì)多巴胺有較好的響應(yīng)，電極制備簡(jiǎn)單，有良好的靈敏

5、度和選擇性。 三．碳納米管復(fù)合聚吖啶橙膜修飾的超薄碳糊電極利用聚合物的分子識(shí)別和碳納米管奇特的物理化學(xué)性質(zhì)，制備了碳納米管復(fù)合聚吖啶橙修飾電極(SWNTs-POAO/ISTCPE)，該電極既具有納米材料的特點(diǎn)，如納米量級(jí)的厚度、較大的比表面積等，以及大π電子體系和大量的活性點(diǎn)位，成為反應(yīng)物電荷傳遞的良好媒介，又具有導(dǎo)電聚合物的性能。在碳納米管復(fù)合POAO聚合物表面，實(shí)現(xiàn)了DNA堿基對(duì)的同時(shí)測(cè)量。 結(jié)果表明，此納米電極界面