一步电沉积制备多孔石墨烯/金纳米复合材料修饰电极测定芦丁

在玻碳电极(GCE)上覆盖一层多孔石墨烯/金纳米复合材料,制备了一种简单、低成本、高灵敏度的电化学传感器应用于芦丁的测定。考察了沉积圈数、缓冲液pH值对芦丁反应的影响。采用差分脉冲伏安法在优化条件下,芦丁浓度在1nmol/L～1μmol/L和1μmol/L～10μmol/L范围内与其氧化峰电流呈良好的线性关系,最低检出限为0.35nmol/L。     

基于三维氮掺杂石墨烯气凝胶的修饰电极电化学检测苏丹Ⅰ

以三聚氰胺为氮源,氧化石墨烯为碳源,通过一步水热合成法,制备了三维氮掺杂石墨烯气凝胶(NGA),用NGA修饰电极构建电化学传感器,用于苏丹Ⅰ的电化学检测。结果表明,相比于裸玻碳电极(GCE),NGA/GCE对苏丹Ⅰ产生了更强的氧化峰电流,这表明NGA对苏丹Ⅰ具有良好的催化氧化作用。采用差分脉冲伏安法,利用NGA电极对苏丹Ⅰ的浓度进行了检测,线性范围为1 nmol/L～20μmol/L,检出限为0.3 nmol/L(S/N=3),回收率97.8%～101.5%。该传感器具有优异的重现性和选择性。     

基于三维氮掺杂石墨烯气凝胶的修饰电极电化学检测苏丹Ⅰ

以三聚氰胺为氮源,氧化石墨烯为碳源,通过一步水热合成法,制备了三维氮掺杂石墨烯气凝胶(NGA),用NGA修饰电极构建电化学传感器,用于苏丹Ⅰ的电化学检测。结果表明,相比于裸玻碳电极(GCE),NGA/GCE对苏丹Ⅰ产生了更强的氧化峰电流,这表明NGA对苏丹Ⅰ具有良好的催化氧化作用。采用差分脉冲伏安法,利用NGA电极对苏丹Ⅰ的浓度进行了检测,线性范围为1 nmol/L～20μmol/L,检出限为0.3 nmol/L(S/N=3),回收率97.8%～101.5%。该传感器具有优异的重现性和选择性。     

多壁碳纳米管修饰玻碳电极测定碳酸饮料中的日落黄

采用滴涂法制备了多壁碳纳米管修饰玻碳电极(MWNTs/GCE)。用循环伏安法(CV)研究了日落黄(SY)在该修饰电极上的电化学行为,研究表明,SY在该电极表面的氧化还原过程受扩散控制,修饰电极对SY具有良好的电催化活性,明显提高了SY分析的灵敏度。利用差分脉冲伏安法在优化条件下检测了不同浓度的SY所产生的峰电流大小,结果表明,在0.1~100μmol/L浓度范围内,浓度与所对应的氧化峰电流呈现出良好的线性关系,线性相关系数为0.998,检出限为0.08μmol/L(S/N=3)。方法用于碳酸饮料中SY检测,结果满意。     

富勒烯C_(60)/离子液体复合物修饰电极对苋菜红的方波伏安检测

制备了富勒烯C_(60)/离子液体复合物修饰的纳米碳糊电极,建立了一种灵敏、快速检测苋菜红的新分析方法;利用循环伏安法(CV)对修饰电极进行了表征;利用方波伏安法(SWV)研究了苋菜红的电化学行为;根据不同扫速下的峰电流与扫速的关系讨论了苋菜红在电极表面的反应过程;优化了实验条件,讨论了干扰物质的影响。结果表明,富勒烯C_(60)/离子液体复合物修饰纳米碳糊电极对苋菜红表现出较好的选择性和较高的灵敏度,在最优的实验条件下,利用方波伏安法定量检测苋菜红,苋菜红的峰电流与浓度在0.5～20μmol/L之间呈线性关系(R²=0.990 6),检测限为0.1μmol/L(S/N=3);干扰研究表明,大部分干扰物质对苋菜红的检测无明显影响(相对标准偏差<±5%)。本实验制备的电化学传感器可用于实际样品的检测,样品回收率为95.0%～103.2%。     

基于纳米铜-碳纳米纤维复合材料的电化学传感器检测芦丁

采用化学还原法制备了纳米铜-碳纳米纤维复合材料(CuNPs-CNFs),将其修饰在玻碳电极表面制备了一种检测芦丁的电化学传感器。在铁氰化钾-亚铁氰化钾体系中,采用电化学阻抗法和循环伏安法考察了传感器的电化学响应,研究了传感器的电化学性能;采用扫描电镜研究了传感器的表面形貌。在0.067 mol/L Na_2HPO_4-NaH_2PO_4(pH=7.0)缓冲溶液中,采用循环伏安法研究了芦丁在传感器上的电化学行为,结果表明,传感器对芦丁的氧化还原反应有较好的电催化作用。在优化实验条件下,用微分脉冲伏安法测得芦丁的还原峰电流与其在5.0×10~(-9)～5.0×10~(-6) mol/L浓度范围内呈线性关系,检出限为3.0×10~(-9) mol/L,该传感器具有较好的重现性和稳定性,可用于芦丁片剂和槐米中芦丁含量的测定。     

多壁碳纳米管-PEDOT复合修饰电极的制备及对双酚A的测定

采用循环伏安法在玻碳电极(GCE)上沉积一层聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT),然后将多壁碳纳米管(MWCNT)悬涂在制备好的电极表面,制备出多壁碳纳米管/PEDOT复合修饰玻碳电极。通过循环伏安法研究双酚A在该修饰电极上的电化学行为,实验发现,在pH为7. 0的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中,双酚A在MWCNT/PEDOT-GCE上出现不可逆氧化峰,其峰电流与浓度在0. 051～4. 121μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0. 024μmol/L。结果表明,所制备的修饰电极增强了双酚A电化学信号,复合电极具有良好的稳定性、重现性和抗干扰能力。     

富勒烯C_(60)/离子液体复合物修饰电极对苋菜红的方波伏安检测

制备了富勒烯C_(60)/离子液体复合物修饰的纳米碳糊电极,建立了一种灵敏、快速检测苋菜红的新分析方法;利用循环伏安法(CV)对修饰电极进行了表征;利用方波伏安法(SWV)研究了苋菜红的电化学行为;根据不同扫速下的峰电流与扫速的关系讨论了苋菜红在电极表面的反应过程;优化了实验条件,讨论了干扰物质的影响。结果表明,富勒烯C_(60)/离子液体复合物修饰纳米碳糊电极对苋菜红表现出较好的选择性和较高的灵敏度,在最优的实验条件下,利用方波伏安法定量检测苋菜红,苋菜红的峰电流与浓度在0.5～20μmol/L之间呈线性关系(R~2=0.990 6),检测限为0.1μmol/L(S/N=3);干扰研究表明,大部分干扰物质对苋菜红的检测无明显影响(相对标准偏差<±5%)。本实验制备的电化学传感器可用于实际样品的检测,样品回收率为95.0%～103.2%。     

N、P共掺杂莲藕生物碳材料用于芦丁的电化学传感

以莲藕为生物质原料、聚磷酸铵(APP)为氮磷掺杂剂制备了一种N、P共掺杂生物质碳材料，采用SEM、TGA、XRD、XPS和FTIR对材料的结构、形貌和元素组成进行了表征，并以该碳材料修饰玻碳电极，构建了一种检测芦丁的电化学传感器。采用电化学阻抗谱、循环伏安法和差分脉冲伏安法考察了传感器的电化学性能及芦丁在不同电极上的电化学行为。结果表明，在莲藕与APP质量比为1∶1、热解温度为800℃条件下，制备的热解碳材料修饰电极对芦丁的检测效果最好。在最优化条件下，芦丁浓度与该修饰电极的响应电流呈线性关系，检出范围为0.01～10μmol/L，检出限为1.19×10^–2μmol/L(信噪比=3)。此外，该修饰电极对双黄连口服液和健康人尿样中芦丁的测定效果良好。     

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%。     

食品中黄曲霉毒素的电化学检测及应用前景

电化学生物传感器是由生物材料作为敏感元件,电极作为转换元件,以电流或电势为特征检测信号的传感器。作为一种快速、经济、灵敏、操作简单的检测工具,能广泛应用于医疗、食品分析、环境监测等领域。本文介绍了基于DNA损伤机理检测黄曲霉毒素的电化学方法,利用DNA损伤机理,构建一种灵敏、简便的电化学传感器,并应用于食品中黄曲霉毒素的检测。与常用的检测分析方法相比,具有检测快速、灵敏、测试费用低等优点,并对其前景进行了展望。     

电化学氧化还原法降解卤代有机污染物的研究进展

卤代有机污染物的降解是水污染控制的一项重要课题.在诸多的降解技术中,电化学降解法具备反应条件温和、反应器简单、设备及其运行成本低、毒性副产物少等优点,因而成为一项极具发展前景的环境友好型应用技术.综述了电化学氧化还原降解的反应机理以及目前国内外学者对该技术的研究进展,同时指出该技术研究在实际应用中所存在的问题和不足,并对未来电化学氧化降解卤代有机污染物的技术研究进行了展望.     

Electrochemical hydrogen pump for recirculation of hydrogen in a fuel cell stack

The objective of this work is to evaluate the use of an electrochemical hydrogen pump for recirculation of hydrogen in a fuel cell stack. The hydrogen pump needed about 130 mV at 0.5 A cm⁻², primarily because of the cell resistance (0.18 Ω cm²). This voltage loss was higher than a fuel cell voltage gain resulting from hydrogen recirculation. However, if one pumping cell is used for 10 active cells this means 13 mV loss per cell (or about 2%) which may be an acceptable voltage penalty. A stack with hydrogen recirculation should operate with less voltage fluctuation and should need purging less often than a stack operating with a dead-end mode of hydrogen supply. An additional benefit of hydrogen purification may be achieved in the systems with a fuel processor where operation in a dead-end mode is not possible. Attention must be paid to water management when designing and operating a hydrogen pump within a fuel cell stack.     

电解加工技术研究现状

电解加工是一种以离子形式去除加工件表面材料的方式,使得该技术在微细加工领域具有先天的优势。各种新型电解加工方式的出现,解决了传统电解加工中的不足,在机械、电子、宇航等领域得到广泛应用。     

工业废水电化学处理技术的进展及其发展方向

综述了工业废水电化学处理技术的进展和应用.介绍了电化学氧化、电化学还原、电絮凝、电气浮、电渗析等方法.阐述了电化学氧化技术目前没有工业化的主要原因是低的电流效率、高能耗和大的操作费用,如何提高传质特性、电流效率、开发用于废水处理的高效电解槽是亟待解决的问题.特别指出了未来工业废水电化学处理技术的发展方向是生物难降解废水处理用的阳极材料、电化学反应器、电化学组合技术、生物膜电化学反应器工艺.     

拟除虫菊酯的电化学与生物传感器检测的研究进展

电化学具有成本低、灵敏度高、仪器小巧等优点。近年来,构建基于检测拟除虫菊酯的电化学传感器已经成为一个热门的研究领域。简要评述了1996年以来检测拟除虫菊酯的电化学及生物传感器的研究进展,包括汞电极、修饰电极、分子印迹传感器、酶传感器、免疫传感器和DNA传感器等内容。     

电化学还原合成N-甲基羟胺研究

N-甲基羟胺及其盐酸盐广泛应用于医药和农药中间体的合成,以及核废料处理与回收等领域.采用线性扫描和循环伏安方法,研究了硝基甲烷电还原一步制备N-甲基羟胺及其盐酸盐的反应特性.在盐酸溶液中,硝基甲烷在铜、铜汞齐和镍电极上均具有明显的还原活性,其活性大小依次为铜＞铜汞齐＞镍＞石墨,其中硝基甲烷在铜电极上的还原电位为-0.65～-0.75V(vs.SCE).电解合成试验结果表明,采用铜和铜汞齐作为阴极材料,电合成N-甲基羟胺盐酸盐的电流效率均超过90%,产品收率超过86%;采用镍和石墨作阴极,电流效率和产品收率均较低.其中铜电极在1200～2500A·m-2的电流密度范围内,电解时间为理论电解时间的80%时,具有最好的电流效率.与传统的催化氢化法合成N-甲基羟胺比较,电化学还原硝基甲烷制备N-甲基羟胺盐反应条件温和、污染少、成本低,是一种非常有效的合成新方法.     

Combined electrooxidation and assisted electrochemical coagulation of aqueous phenol wastes

The electrochemical treatment of basic (pH 12) aqueous phenol wastes using stainless steel electrodes is described. Two different processes have been identified in the removal of the phenol from aqueous wastes: electrooxidation, which leads to the formation of carboxylic acids and carbon dioxide, and solids-forming assisted electrochemical processes (including complexation, precipitation and/or coagulation) produced by the generation of Fe³⁺ ions in the waste during treatment. The effect of the initial carbon concentration, temperature and current density has also been investigated. It was determined that increases in the initial carbon concentration and temperature lead to increases in the reaction rates of the treatment processes and that increased current density leads to a decrease in the rate of electrooxidation and an increase in the rate of the solid-forming processes.     

Reactor modelling for electrochemical processes

This paper presents a relatively straightforward approach to the modelling of electrochemical reactors operated in batch or continuous modes. The models are based on ideal flow assumptions of either well-mixed or plug flow and incorporate reaction rate models based on electrochemical kinetics and mass transport at one electrode. General characteristics of the reactor models are described, particularly with regard to the need for good mass transport in metal recovery applications. An example is given on the use of the model in the recovery of a heavy metal (Cd²⁺) from an acidified solution containing Cd(II) and Fe(III) ions. The reaction rate model is based on experimental data.     

电化学复合技术处理有机废水的研究进展

综述了电化学复合技术处理有机废水的研究现状及应用进展,介绍了电解-内电解复合法、电凝聚电气浮法、光电催化氧化法、超声电化学法以及其他电化学复合技术。指出电化学技术与物理、化学、生物和超声等的结合以及如何降低处理成本,实现工业化生产是今后电化学复合技术处理有机废水的发展方向。