電極的表面化學修飾及對多組分同時電化學測試的應(yīng)用研究.pdf

1、電化學反應(yīng)是在電極/溶液界面上進行，電極的材料組成和性質(zhì)對電極反應(yīng)產(chǎn)生重要的影響，是電化學分析研究的關(guān)鍵。按人為意圖對電極表面進行分子設(shè)計，如進行單分子的、多分子的、離子的、聚合物的修飾，以改變基體電極的性質(zhì)，賦予電極新的化學的、電化學的、以及光學的性能，從而使得在電極上能夠進行所期望的化學反應(yīng)、加快電極反應(yīng)速率，提高測定方法的選擇性和靈敏度，即電極表面化學修飾的本質(zhì)含義和目的。 本文在鎳鎘合金基底表面進行化學修飾，用以實現(xiàn)多組

2、分的同時電化學測試和研究，全文由四個部分組成。 一：納米電極界面的構(gòu)建及茶堿的直接電氧化測定 以鎳鉻合金為基體制備嵌入式超薄碳糊前驅(qū)膜，然后在薄膜表面構(gòu)筑了單壁碳納米管/聚L酪氨酸復(fù)合電極(SWNTs/PLIUCPE)，SEM表征表明膜表面的碳納米管復(fù)合物呈立體枝狀滲透性結(jié)構(gòu)，電化學實驗證明膜表面的復(fù)合納米結(jié)構(gòu)改變了基體的電化學性質(zhì)，使之可用作研究電極。以茶堿為目標物考察其在該電極上的伏安行為，在0.1mol·L-1的H

3、ClO4底液中，2.5次微分峰電流與其濃度在1.0×10-6～8.0×10-5mol·L-1范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.9971，Cl-對其測定有明顯的增敏作用，該方法可用于氨茶堿片中茶堿含量的定量測定。 二：萘酚異構(gòu)體的同時電化學測定及分離度和靈敏度的改進 本文建立了在非離子表面活性劑的增敏作用下，用電化學的手段同時測定萘酚異構(gòu)體的分析方法。TritonX-100的加入，有效的改善的1-萘酚和2-萘酚的分離度

4、，極大提高分析測定的靈敏度。自制的推拉式碳糊電極，可以容易的解決萘酚反應(yīng)產(chǎn)物在電極表面的吸附，造成氧化峰電流信號降低，電極重現(xiàn)性差的問題。在最佳的實驗條件下，二者氧化峰電流與它們的濃度在一定范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。該電極具有良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性，可用于環(huán)境分析水樣中萘酚異構(gòu)體的同時測定。 三：單壁碳納米管復(fù)合嵌入超薄碳糊電極上DNA堿基的直接差示脈沖伏安法同時測定 以鎳鉻合金為基體，制備了單壁碳納米管復(fù)合嵌入超薄碳糊電極

5、(SWNTs/IUCPE)，實現(xiàn)了脫氧核糖核酸(DNA)中堿基對--腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)的直接同時電化學分析測定。掃描電鏡圖(SEM)對電極表面的微觀形貌表征表明呈三維立體管狀結(jié)構(gòu)，無規(guī)則的相互纏繞在一起。電化學表征證明了該工作電極上，堿基對的響應(yīng)靈敏度較未進行電極修飾之前有著明顯的提高。考察了試驗參數(shù)對測定靈敏度的影響，優(yōu)化了實驗條件。在最佳實驗條件下，堿基對在一定的濃度范圍內(nèi)，與氧化峰電流值呈現(xiàn)良

6、好的線性范圍，可以用于魚精樣品中DNA堿基對的同時測定。四：嵌入式超薄碳糊膜電極上差分脈沖伏安法同時測定茶堿和咖啡因的研究 以鎳鉻合金為基體制備了嵌入式超薄碳糊膜電極(IUCPE)，用掃描電子顯微鏡(SEM)技術(shù)、循環(huán)伏安技術(shù)(CV)和交流阻抗技術(shù)(EIS)對電極界面進行電化學表征；并以茶堿(Thco)和咖啡因(Caf)為目標物，考察二者在該電極上的電化學直接氧化行為。該電極對Thea和Caf具有良好的電化學催化特性，結(jié)合差分脈