新型CuO納米晶體修飾電極和Ni(Ⅱ)-甘氨酸納米復(fù)合物共價修飾碳電極的制備與應(yīng)用研究.pdf

1、本文旨在對金屬氧化物納米材料修飾電極電化學(xué)傳感器開展研究。首先，對金屬氧化物納米材料在修飾電極方面的應(yīng)用與電化學(xué)共價修飾電極的研究進(jìn)展進(jìn)行了較為細(xì)致的綜述。在此基礎(chǔ)上，主要研究了銅氧化物納米材料修飾電極，以及鎳(Ⅱ)-甘氨酸復(fù)合物修飾電極，并對它們在過氧化氫催化檢測、甲醛氧化催化及無酶葡萄糖檢測等方面開展了分析應(yīng)用。
　　 首先，通過電化學(xué)方法沉積氧化銅納米晶體顆粒在玻碳電極上，制備了nano-CuO/GCE修飾電極。主要借助場

2、發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、X射線光電子能譜(XPS)、電化學(xué)阻抗譜(EIS)及循環(huán)伏安法(CV)等手段對電極表面修飾的納米結(jié)構(gòu)形貌及電化學(xué)催化活性進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)，通過循環(huán)伏安連續(xù)掃描，不定型的表面沉積物可轉(zhuǎn)換為氧化銅的立方晶體。電極表面修飾的氧化銅在堿性介質(zhì)中對過氧化氫的氧化和還原均有很好電催化活性，其中對氧化反應(yīng)的催化性能優(yōu)于對還原的催化。施加電位0.15 V(SCE)條件下對過氧化氫的氧化進(jìn)行安培檢測，電流與濃度分別在0.

3、5—600μmol/L和0.6～2.0 mmol/L的范圍內(nèi)呈良好的線性，響應(yīng)靈敏度分別為139 mA L/ mol(r=0.9998)，78.4 mA L/ mol(r=0.9991)。電極的檢測限為2.5×10-8 mol/L(s/n=3)。通過不同pH溶液中過氧化氫氧化的峰電流及半峰電位的變化，提出了過氧化氫在氧化銅材料界面上的三種電化學(xué)氧化機(jī)理。另外，還發(fā)現(xiàn)該修飾電極對甲醛的氧化催化也有很好的活性，在相關(guān)的銅及其氧化物修飾電極文

4、獻(xiàn)中并沒有報道過。該電極對甲醛的氧化催化靈敏度高且響應(yīng)穩(wěn)定，對燃料電池的研究方面及甲醛檢測分析方面均有很好的實用意義。
　　 然后，在本實驗室共價修飾電極研究的基礎(chǔ)上，以離子液體為介質(zhì)，通過電化學(xué)氧化的方法修飾甘氨酸單分子層在玻碳電極表面，然后利用靜電飽和吸附溶液中的鎳(Ⅱ)離子，制備了甘氨酸/鎳(Ⅱ)復(fù)合物修飾電極。由于Ni(Ⅱ)/Ni(Ⅲ)的電子媒介作用，該電極對葡萄糖的氧化具有良好的催化活性，且常見干擾物質(zhì)抗壞血酸、尿酸和