碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺复合膜电极的制备及电容性能研究

用循环伏安法，在含有0．2mol／L苯胺的0．5mol／L硫酸溶液中，以50mv／s的扫描速度，在-0．1-0．9V的范围内实现了苯胺在Ti基碳纳米管／纳米TiO2电极上的电化学聚合，并用循环伏安（CV）法和电化学交流阻抗谱（EIS）对制备的碳纳米管／纳米TiO2-聚苯胺（CNT／nanoTiO2-PAn）复合膜电极的电化学性质进行了表征，同时进一步对该电极的充放电性能进行了研究。实验结果表明，此条件下得到的PAn膜电极具有良好的导电性，同时具有疏松、多孔的网络结构；充放电测试研究表明，基于CNT／TiO2基体上的PAn膜的面积比电容在放电电流密度为2．5mA／cm^2时达到了833mF／cm^2,说明有很好的电容性能，可以作为超级电容器的电极材料。     

甲醇在铂微粒修饰碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺膜电极上的电催化氧化

在0.5mol·L-1硫酸介质中,采用循环伏安的电化学聚合方法,以50mv·s-1的扫描速度,在-0.1～0.9V范围内以碳纳米管/纳米TiO2(CNT/nanoTiO2)电极为基体聚合得到了聚苯胺(PAn)复合膜电极,用循环伏安法研究了CNT/nanoTiO2-PAn-Pt电极在0.5mol·L-1H2SO4溶液中的电化学行为以及对甲醇氧化的电催化行为。结果表明,CNT/nanoTiO2-PAn-Pt电极对甲醇的氧化具有很高的电催化活性,并同时存在PAn的协同催化作用。在Pt载量为0.56mg/cm2时,甲醇氧化峰电流达到152mA/cm2,随着Pt载量的增加,甲醇的氧化峰电流最高可达410mA/cm2。     

碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺复合膜电极的制备及电化学性能

在含有0.2 mol·L^-1苯胺的0.5 mol·L^-1 H2SO4溶液中;采用循环伏安法（CV）;以扫描速度50 mV·s^-1;扫描电位为-0.1～0.9 V;在碳纳米管/纳米TiO₂（CNT/nanoTiO₂）膜电极上实现了苯胺的电化学聚合;通过CV法和电化学阻抗谱（EIS）并结合电子扫描显微镜和红外谱图对制备的碳纳米管/纳米TiO₂-聚苯胺（CNT/nanoTiO₂-PAn）复合膜电极的电化学性质和结构进行了表征;同时研究了复合膜电极对抗坏血酸（AH₂）的电催化性能;发现该复合膜电极对抗坏血酸的氧化具有较高的电催化活性。     

基于铁氰化铈纳米膜修饰玻碳电极多巴胺的测定

采用电聚合法制备了铁氰化铈[CeFe(CN)6]纳米膜修饰玻碳电极。用循环伏安法研究了多巴胺(DA)在修饰电极上的电化学行为。实验结果表明,该修饰电极对于DA的氧化还原具有良好的电催化性能。相对于裸电极,DA在铁氰化铈纳米膜修饰玻碳电极上的氧化峰电流显著提高。利用差分脉冲伏安法测定DA,在0.0~1000.0 mol·L-1浓度范围内与氧化峰电流呈良好的线性关系,相关系数为0.994。信噪比为3时,DA检出限为6.0×10-8 mol·L-1。将该方法用于盐酸多巴胺针剂分析,回收率为95.8%~101.9%。     

多巴胺在碳纳米管/普鲁士蓝复合膜修饰电极上的电化学行为及其选择性测定

先在玻碳电极(GCE)表面用电化学沉积法修饰普鲁士蓝(PB),然后修饰多壁碳纳米管(MWCNTs),制成了碳纳米管/普鲁士蓝复合膜修饰电极(MWCNTs/PB/GCE).采用循环伏安法(CV)考察了该电极的电化学性能,发现该修饰电极对多巴胺(DA)具有良好的电催化作用和选择性,当等浓度的抗坏血酸(AA)与DA共存时,AA对DA的测定没有干扰.该方法测定多巴胺的线性范围为 5×10-6～1×10-4mol·L-1,R=0.9992,检出限可达5.0×10-7 mol·L-1(S/N=3),样品回收率在97.0%～105.7%之间.对针剂盐酸多巴胺进行测定,结果令人满意.     

单极脉冲电合成聚苯胺膜及其超级电容性能

采用单极脉冲电化学聚合方法在铂基体表面制备了具有三维网络结构的聚苯胺(PANI)纳米纤维膜。采用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和扫描电镜(SEM)分析比较了脉冲聚合和循环伏安聚合膜的组成和形貌,在0.5mol·L-1的硫酸溶液中通过恒电流充放电和电化学阻抗(EIS)等考察了聚合膜的电化学容量性能。研究表明,固定脉冲电压1.0V、苯胺单体浓度0.2mol·L-1时控制单极脉冲频率1.25s-1、占空比50%可获得高达699F·g-1比电容的纳米纤维结构PANI膜;聚合膜呈现均匀的三维有序网络状分布,其离子交换容量、循环稳定性及超级电容性能远高于循环伏安法聚合的PANI膜。     

槲皮素在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为研究

实验制备了多壁碳纳米管修饰玻碳电极(MWNTs/GCE),在pH=3.0的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中,用循环伏安法(CV)和微分脉冲伏安法(DPV)探讨了槲皮素在修饰电极上的电化学行为。结果表明:MWNTs/GCE对槲皮素的氧化还原反应有更明显的电催化作用。微分脉冲伏安法检测表明:在2.0×10-6~1.0×10-4mol·L-1浓度范围内,槲皮素的主氧化峰峰电流与浓度存在良好的线性关系,表明该电极可用于槲皮素的检测。     

基于聚硫堇/碳纳米管修饰萘酚电化学传感器的研究

采用循环伏安法研究了1-萘酚和2-萘酚在聚硫堇/碳纳米管修饰的玻碳电极上的电化学行为,并对实验条件进行了优化。结果表明:该修饰电极对1-萘酚和2-萘酚有良好的电催化活性,在2.0×10-7~2.0×10-5 mol·L-1的范围内,氧化峰电流与1-萘酚、2-萘酚的浓度呈良好的线性关系;该修饰电极具有良好的灵敏度、重现性和稳定性,可用于实际样品的测定,结果令人满意。     

L-甲硫氨酸修饰电极检测对氯苯酚

利用循环伏安法将L-甲硫氨酸修饰到裸玻碳电极表面,成功制备出聚L-甲硫氨酸修饰电极(PLM/GCE);分别采用循环伏安法和差分脉冲伏安法探讨修饰电极的电化学性能和对氯苯酚在该修饰电极上的电化学行为。结果发现,PLM/GCE在最优条件下,在8.0×10-6～1.0×10-4mol/L浓度范围内的氧化峰电流值与浓度呈现出较好的线性相关,线性方程为Ip=0.244 1C+1.129 6,r=0.999 1。研究表明,PLM/GCE可用于对氯苯酚的电化学检测。     

聚中性红修饰玻碳电极的制备及应用

通过循环伏安法(CV)对聚中性红修饰玻碳电极的制备方法进行了研究,同时研究了谷氨酸在聚中性红修饰玻碳电极上的电化学行为。结果表明,聚中性红修饰玻碳电极对谷氨酸有明显的伏安响应,在电位范围为-0.8~0V、扫描速率为100mV·s-1的条件下,谷氨酸在该修饰电极上产生一对氧化还原峰,谷氨酸在5.0×10-6~2.0×10-4mol·L-1浓度范围内与峰电流呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为2.0×10-6 mol·L-1。据此,建立了谷氨酸的电化学分析方法。     

金微粒修饰的电极对细胞色素C的直接电化学响应

采用循环伏安法制备了金微粒修饰的金刚石膜电极。用循环伏安法、电化学交流阻抗法对得到的修饰电极进行了表征。同时考查了细胞色素C在修饰电极上的电化学行为,发现细胞色素C在修饰电极上有显著的直接电化学响应,其氧化还原峰电流与扫描速度呈良好的线性关系,表明细胞色素C在修饰电极上呈现吸附控制的电极反应过程。     

氧化镍/碳纳米管构筑准固态不对称超级电容器及电化学性能

以Ni(NO₃)₂为原料、NaOH为沉淀剂和羟基化碳纳米管（CNT）为基质首先制备了Ni(OH)₂/CNT复合材料, 然后将其于一定温度下煅烧，使其转变为NiO/CNT复合材料。用X射线粉末衍射仪（XRD）、场发射电子显微镜（FESEM）和透射电子显微镜（TEM）表征了样品的晶相与形貌，结果表明NiO纳米粒子紧密锚附在碳纳米管表面。复合材料可能的形成机理被提出。采用循环伏安法（CV）、单电极充放电和电化学阻抗研究了反应条件对其电化学性能的影响，确定最佳制备条件。将复合材料正极、活性炭负极和PVA-KOH电解质膜组装成准固态不对称超级电容器，电化学性能测试结果表明，在充放电电流密度11.2mA/cm²下，其比电容达到868.0F/g并保持稳定循环3700圈。7500次循环后，其比电容值仍有564.2F/g，显示出高的比电容和长的循环稳定性。     

四环素在MWCNTs/GCE和Graphene/GCE上的电化学行为研究北大核心

电化学氧化技术在四环素类抗生素废水处理过程中存在氧化电位高,且电极发生严重腐蚀等现象,通过对电极进行修饰,以降低电极的过电势,增加电流响应,提高电极的选择性和灵敏度。本文采用滴涂法分别制备了多壁碳纳米管修饰电极(MWCNTs/GCE)和石墨烯修饰电极(Graphene/GCE),采用循环伏安法和交流阻抗法对修饰电极电化学性能进行了表征。结果表明修饰材料已经成功修饰在电极表面;通过对比四环素在两种修饰电极上的电化学行为,发现四环素在MWCNTs/GCE电极上的电化学响应信号明显,且氧化峰电位明显降低。     

碳纳米管表面Pd纳米颗粒对甲醇的电催化氧化研究

采用电化学循环伏安法分别在碳纳米管(CNT)和玻碳(GC)电极表面沉积Pd纳米颗粒。扫描电镜(SEM)和XRD分析显示了Pd纳米颗粒均匀分散于碳纳米管表面,而在GC表面则趋向于堆积形成Pd金属薄膜。比较研究了Pd/CNT和Pd/GC电极在碱液中对甲醇的电催化氧化性能,循环伏安结果发现,Pd/CNT对甲醇的催化活性要高于Pd/GC电极;而交流阻抗谱研究发现,Pd/CNT电极对甲醇具有更快的催化氧化速率。另外,不同Pd载量,不同环境温度以及不同甲醇浓度的研究表明,相对于Pd/GC电极,Pd/CNT电极对甲醇的催化氧化具有更高的灵敏度和电化学稳定性。     

纳米金修饰电极的电化学传感性能研究

在氯金酸(HAuCl₄)溶液中采用电化学沉积的方法，在磨好的玻碳电极(GCE)上沉积金得到金修饰电极(Au/GCE)。采用循环伏安法以、差分脉冲伏安法等电化学分析方法对修饰电极进行性能研究。经实验表明金修饰电极在适当的沉积条件下有比较好的电催化效果，且对邻苯二酚和对苯二酚的检测较为灵敏。     

基于氨基功能化碳微球修饰丝网印刷电极制备辣椒素电化学传感器

本研究以葡萄糖为原料,用水热法制备碳微球(CMS),并将CMS氨基功能化,制备了分散性良好的复合材料。将氨基化碳微球(NH2-CMS)修饰到丝网印刷电极(SPE)上,构建了一种新型、高灵敏度的辣椒素电化学传感器。采用扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)对材料进行表征,在最佳条件下研究了辣椒素在修饰电极上的电化学行为,结果表明,辣椒素在修饰电极上响应灵敏。在pH=1.5的Britton-Robinson(BR)缓冲液中,氧化峰电流与其浓度在0.2~80μmol·L-1范围内呈线性关系,检出限达0.067μmol·L-1。将制备的电化学传感器应用于实际辣椒样品中辣椒素的检测,加标回收率在98.2%~102.0%之间。     

Ni(OH)_2/石墨烯/Co(OH)_2电极材料制备及其电容性能研究

将具有法拉第赝电容但导电性较差的材料与具有良好导电性的石墨烯结合是提高超级电容器电极材料电容性能的合理策略。以水热法制备的Ni(OH)_2/石墨烯复合材料与生长有Co(OH)_2的泡沫镍制得修饰电极。用循环伏安法(CV)、恒电流充放电(CP)和电化学阻抗(EIS)测试了其在6 mol/L KOH溶液中的电容行为。实验表明,片状六边形Ni(OH)_2插入薄膜状石墨烯片层间,Ni(OH)_2/石墨烯/Co(OH)_2电极材料有良好的电容性能,在电流密度为1 A/g时比电容量达到了294 F/g,能量密度为36.75 Wh/kg。充放电循环1 000圈后比电容值仍是初始电容的92.7%。     

聚3,4-乙撑二氧噻吩/金复合电极的制备及其在多巴胺检测中的应用

在水溶液中,以对甲苯磺酸钠为支持电解质,在氧化铟锡导电玻璃上,采用电化学恒电位极化法制备聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)修饰电极。通过电化学循环伏安法,在PEDOT电极上沉积金纳米颗粒(Au NPs),制得PEDOT/Au复合修饰电极,用于多巴胺(DA)的电化学检测。考察了PEDOT/Au复合修饰电极中Au NPs的沉积量对DA电化学检测响应的影响,同时研究了在干扰物质抗坏血酸(AA)和尿酸(UA)存在时,PEDOT/Au复合修饰电极对DA的检测。结果表明,在中性p H溶液中,利用PEDOT/Au复合修饰电极,采用差分脉冲伏安法检测DA的线性范围为5×10-6~1×10-4mol/L,最低检测限可达1×10-8mol/L,且能有效排除AA和UA的干扰,实现三者的同时检测。     

Co3O4/碳纳米管复合膜的超级电容器性能

采用电泳沉积法在镍片上沉积Co3O4/碳纳米管(CNT)复合膜。利用XRD、SEM和TEM对Co3O4/CNT复合膜进行物性分析,利用循环伏安和恒流充放电测试表征电容性能。研究表明在CNT表面成功包覆了一层Co3O4壳层,形成独特的核/鞘纳米电缆结构。电化学测试表明,Co3O4/CNT复合膜电极具有较好的电容性能,在充放电电流密度为0.5 mA/cm^2时,比电容高达282 F/g;增加电流密度到15 mA/cm2时,比电容为209 F/g,并具有优异的循环稳定性。     

基于铁氰化铈纳米膜的对苯二酚传感器

采用电聚合法制备了铁氰化铈纳米膜修饰玻碳电极,用扫描电镜(SEM)对修饰膜进行了表征。利用循环伏安(CV)法研究了对苯二酚(HQ)在该电极上的电化学行为。结果表明,与裸电极相比,HQ在铁氰化铈纳米膜修饰电极上的氧化峰峰电流有明显增高。用示差脉冲伏安(DPV)法在优化条件下检测出HQ在1.0×10-5~6.0×10-4mol/L浓度范围内与氧化峰电流有良好的线性关系,线性相关系数R=0.998。信噪比为3时,HQ的检出限为1.0×10-6mol/L。用该方法对环境水样中的HQ进行了分析,回收率为95.2%~104.8%。