石墨烯基钴卟啉复合物的制备及其电催化氧气还原性能研究

通过简单的水热反应实现石墨烯(graphene)和钴卟啉(Co TPP)的复合,制备出石墨烯基钴卟啉复合物(Co TPP-graphene),以透射电镜表征其形貌,循环伏安法(cyclic voltammogram,CV)考察其催化氧还原的能力。结果表明:在中性介质中,Co TPP-graphene比graphene和Co TPP单独修饰的电极的氧还原电位更正,还原电流更大,催化氧还原的性能更好。     

石墨烯修饰玻碳电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚

将自制的氧化石墨烯以滴涂法修饰在玻碳电极表面,通过电化学还原方法制备得到石墨烯修饰电极。考察了电化学还原条件、修饰量以及底液等对修饰电极的影响。修饰电极对对苯二酚和邻苯二酚的电化学氧化还原表现出很高的电催化能力和分离能力。在0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH7.0)作为支持电解质,利用循环伏安法和微分脉冲伏安法,石墨烯修饰电极可同时检测邻苯二酚和对苯二酚,二者的微分脉冲伏安响应与浓度在8.0×10-6～1.2×10-4mol/L和3.0×10-6～1.0×10-4mol/L范围呈良好的线性关系,检出限分别为1.2×10-6mol/L及3.7×10-7mol/L(3倍噪音法)。     

石墨烯电化学传感器检测4-氯苯氧乙酸的研究

将利用电化学法制备的石墨烯溶于N,N-二甲基甲酰胺溶液中超声分散1 h,并滴涂在玻碳电极表面,构建了一种基于石墨烯修饰电极的电化学传感器。利用循环伏安法和线性扫描伏安法探究了4-氯苯氧乙酸在该修饰电极上的电化学行为,差分脉冲伏安法检测了4-氯苯氧乙酸的浓度。结果表明,该传感器在浓度为0.5～100μmol/L的范围内呈良好的线性关系,最低检出限为0.13μmol/L(S/N=3)。具有良好的稳定性和抗干扰能力,将其应用于黄豆芽中的4-氯苯氧乙酸的检测,回收率为93.36%～101.40%。     

氮掺杂石墨烯修饰电极对多巴胺的电化学检测

采用水热法制备了氮掺杂石墨烯材料,利用其修饰玻碳电极,通过电化学方法检测多巴胺。运用X射线衍射,拉曼光谱仪,光电子能谱仪及扫描电镜对氮掺杂石墨烯进行了表征。采用循环伏安法和示差脉冲伏安法研究多巴胺的电化学行为,表明氮掺杂石墨烯修饰的电极对多巴胺的氧化具有良好的催化作用,其对多巴胺的检测范围为0.5~40.0μmol/L,检测限为0.2μmol/L。     

DL-精氨酸/石墨烯修饰电极测定铅

用循环伏安法制备DL-精氨酸/石墨烯修饰玻碳电极,研究金属铅在修饰电极上的电化学行为。在0.1 mol/L pH=4.5的NaAc-HAc缓冲液中,以DL-精氨酸/石墨烯修饰电极作为工作电极,用循环伏安法测定-1.0~1.0 V处的溶出峰电流。实验结果显示:铅的浓度与溶出峰电流具有良好的线性关系,范围是3.0×10-9~9.0×10-7mol/L,检测限为1.0×10-10mol/L,用于测定金属结果满意。     

石墨烯/聚苯胺复合阳极的制备及在MFC中的应用

采用化学氧化还原法制备高纯度石墨烯（GR）,利用电化学修饰法得到石墨烯/聚苯胺（GR/PANI）膜阳极,采用红外光谱（FI-IR）、X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）对所制备复合电极进行了表征,采用循环伏安法（CV）、交流阻抗法（EIS）考察了复合电极的电化学性能。将GR/PANI膜阳极应用于固定床微生物燃料电池（MFC）,考察了电池的产电性能。均匀地附着在石墨烯表面,GR/PANI膜电极具有良好可逆性,其电阻小、导电性良好。GR/PANI膜阳极应用于MFC,最大功率密度和开路电压分别为230.2 mW·m^-2和834.6 mV,比未修饰阳极的最大功率密度和开路电压分别提高了110.6%和34.8%,GR/PANI膜阳极的表观内阻也由未修饰阳极的843.2Ω降低为469.4 Ω,且电池启动时间大大缩短,产电稳定性增强。结果表明,GR/PANI复合物是一种优良的电极材料,GR/PANI膜阳极MFC具有良好的产电性能。     

石墨烯/聚苯胺复合阳极的制备及在MFC中的应用

采用化学氧化还原法制备高纯度石墨烯(GR),利用电化学修饰法得到石墨烯/聚苯胺(GR/PANI)膜阳极,采用红外光谱(FI-IR)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)对所制备复合电极进行了表征,采用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)考察了复合电极的电化学性能。将GR/PANI膜阳极应用于固定床微生物燃料电池(MFC),考察了电池的产电性能。均匀地附着在石墨烯表面,GR/PANI膜电极具有良好可逆性,其电阻小、导电性良好。GR/PANI膜阳极应用于MFC,最大功率密度和开路电压分别为230.2 mW·m-2和834.6 mV,比未修饰阳极的最大功率密度和开路电压分别提高了110.6%和34.8%,GR/PANI膜阳极的表观内阻也由未修饰阳极的843.2Ω降低为469.4Ω,且电池启动时间大大缩短,产电稳定性增强。结果表明,GR/PANI复合物是一种优良的电极材料,GR/PANI膜阳极MFC具有良好的产电性能。     

酞菁铁-碳纳米管复合物为阴极催化剂的微生物燃料电池

以循环伏安法(CV)考察酞菁铁/碳纳米管氧还原(ORR)催化行为,并构建以磷酸缓冲溶液(PBS)和葡萄糖为阳极原料,酞菁铁/碳纳米管复合物为阴极氧气还原催化剂的双室型微生物燃料电池(MFCs)。结果表明:(1)在中性介质中,对氧还原的电催化性能要比商品化的铂碳催化剂还原电位正移了44 mV。(2)以大肠杆菌(E coli)为产电微生物,该MFC的最大输出功率密度为932.5 mW/m2,对应电流密度为2792.6 mA/m2,高于铂碳催化剂阴极的MFC。     

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%。     

石墨烯修饰电极差分脉冲伏安法测定溴氰菊酯的研究

运用循环伏安法、差分脉冲伏安法等测试技术研究了溴氰菊酯在石墨烯修饰电极上的电化学行为,建立了一种间接测定溴氰菊酯的电化学分析方法。结果表明,与玻碳电极相比,石墨烯修饰电极能显著提高溴氰菊酯水解产物的还原峰电流。在优化的实验条件下,溴氰菊酯水解产物的还原峰电流与在1.0×10~(-6)~1.0×10~(-4)mol/L范围内的溴氰菊酯浓度呈较好的线性关系,最低检出限为5.7×10~(-7)mol/L。该石墨烯修饰玻碳电极具有较好的重现性,用于测定陈皮中的溴氰菊酯,效果良好。     

四磺酸基酞菁钆修饰电极的电催化性能研究

通过紫外-可见光谱跟踪研究了四磺酸基酞菁钆/重氮树脂DAR/GdTs2薄膜的自组装过程,利用原子力显微镜(AFM)表征了自组装薄膜的形貌,制备了(DAR/GdTs(Pc)2)修饰玻碳电极,应用循环伏安法测试了(DAR/GdTs(Pc)2)修饰玻碳电极对抗坏血酸的电催化性能,表明在1~9 mmol/L范围内峰电流与抗坏血酸的浓度有较好的线性关系。     

聚硫堇/石墨烯修饰玻碳电极测定壬基酚

用电化学聚合法在玻碳电极上形成聚硫堇,再修饰石墨烯,制备出聚硫堇/石墨烯修饰电极。并采用循环伏安法和差分脉冲伏安法对壬基酚在此修饰电极上的电化学行为进行测定,对实验条件进行了优化,结果表明,在p H值为4.0的B-R缓冲溶液中,壬基酚在3.0×10-8~2.4×10-7mol/L的浓度范围内与其氧化峰电流值呈现良好的线性关系,线性系数为0.9916,最低检测限为2.0×10-8mol/L(S/N=3),可用于实际样品的检测。     

甲醛的电化学检测方法研究

甲醛是一种电活性不活泼的有机物质,其很难在电极表面直接电催化氧化,所以利用复合纳米材料对甲醛的催化作用,将复合纳米材料修饰在玻碳电极表面制成修饰电极,进而利用修饰电极对甲醛的电催化活性,从而建立甲醛的电化学检测分析方法。以玻碳电极为基础电极,将氧化石墨烯用滴涂法滴涂于基础电极表面,再在饱和的氯化钾溶液中还原,随后采用电沉积法将纳米铂粒子沉积于还原的氧化石墨烯表面,制备出纳米铂/石墨烯复合电极,依据甲醛在电极表面反应时,产生了电流的改变,甲醛的浓度与产生的氧化电流成线性关系,从而建立了甲醛的电化学分析方法,并对其条件优化进行了探究。     

石墨烯-Nafion修饰电极的构建及其对环境水中过氧化氢的电化学检测

在玻碳电极表面制备石墨烯/Nafion修饰电极,采用循环伏安法研究过氧化氢的电化学行为,运用差分脉冲伏安法在最优条件下对修饰后的工作电极在过氧化氢溶液中的各项电化学性能进行分析检测。结果表明,修饰电极的灵敏度较高,检出限(0.057 mmol/L)较低,重复性、稳定性和选择结果也令人满意,而且成功用于4种真实样品中过氧化氢的测定。     

生物电催化方法处理三氯乙酸的研究

蛋白（Hb）固定在碳纳米管修饰电极表面，研究了Hb在碳纳米管修饰电极的直接电化学行为。固载Hb碳纳米管修饰电极在pH=7．0的PBS缓冲溶液中于-0．300V（vsSCE）处有一对相当可逆的循环伏安还原氧化峰，为Hb血红素辅基Fe（Ⅲ）／Fe（Ⅱ）电对的特征峰。利用循环伏安法和恒电位电解法研究了固载Hb的碳纳米管修饰电极对有机氯模型污染物三氯乙酸的电催化还原脱氯，     

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。     

卡马西平的电化学检测研究

利用滴涂法和简单的恒电位还原法制备性能稳定的电化学还原氧化石墨烯和多壁碳纳米管复合修饰电极（rGO/MWCNTs-GCE）,运用循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）研究了卡马西平（CBZ）在所制备的修饰电极上的电化学行为,并对测定条件进行了优化。结果表明,CBZ在6.0×10^-6～2.0×10^-4 mol/L浓度范围内,氧化峰电流值与浓度呈明显的线性关系,检出限为1.0×10^-6 mol/L。优化实验条件后的电极呈现出良好的灵敏度、稳定性和重现性,可用于卡马西平的快速检测。     

石墨烯修饰电极测定烟酸含量

制备了石墨烯修饰电极,并对烟酸在修饰电极上的电化学行为进行研究。烟酸在石墨烯修饰电极上有着良好的电化学响应,利用循环伏安法(CV)对烟酸含量进行测定。结果表明:在pH=2.5的PBS缓冲溶液中,0.2552 V处的峰电流值与烟酸浓度在8.0×10-5~1.0×10-3mol/L的范围内呈线性相关,检出限为2.0×10-7mol/L(S/N=3)。将该法用于烟酸的实际测定,回收率为98.2%。通过测试本实验制备的修饰电极具有实际应用价值,可以实现食品及药品中烟酸含量快速、准确的测定。     

自支撑碳纳米管/石墨烯复合物柱的 制备及其电容性质

以氧化石墨和功能化碳纳米管为前驱物,采用水热法制备了自支撑碳纳米管/石墨烯复合物柱材料。利用XRD、SEM和TEM表征了样品的结构与形貌。以制备材料直接作为电极材料,无需添加导电剂和黏结剂,利用循环伏安法和恒流充放电技术研究了制备材料的电容性质。结果表明,由于碳纳米管的存在一定程度上阻止了石墨烯的重组,石墨烯/碳纳米管柱的质量比电容远高于单纯石墨烯材料。     

基于电沉积多孔碳修饰电极测定6-苄氨基嘌呤的研究

利用恒电位法沉积多孔碳固定于玻碳电极表面,构建多孔碳修饰电极,利用线性扫描伏安法和差分脉冲伏安法研究了标题化合物在多孔碳修饰电极上的电化学行为,建立了一种测定标题化合物的电化学分析方法。结果表明,与玻碳电极相比,多孔碳修饰电极能显著提高标题化合物的氧化峰电流。在优化的实验条件下,标题化合物的氧化峰电流与浓度在1. 0×10-7~4. 0×10-5mol/L范围内呈较好的线性关系,最低检出限为7. 6×10-8mol/L。本法用于黄豆芽中标题化合物的测定,效果良好。