最新电化学修饰电极(1)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
__________________________________ ________________
优缺点:
该方法操作简单且直接。 但是,用滴涂法制备的修饰电极会因为溶剂的挥 发而导致薄膜的厚度不均匀,并且重现性较差。
__________________________________ ________________
,能够选择性地除去其中的一个组分(例如通过还
原性解吸)。
__________________________________ ________________
化学修饰电极扩展了电化学的研究领域,目前已应用 于生命、环境、能源、分析、电子以及材料学等诸多方面。 基于微结构的性质,电极上的修饰层可分为三种类型:修 饰单层,修饰均相复层,修饰有粒界的厚层。
__________________________________ ________________
பைடு நூலகம்
化学修饰电极的制备
__________________________________ ________________
滴涂法
滴涂法是将溶解在适当溶剂中的聚合物或者纳米材料 滴加或涂覆于电极表面,待溶剂蒸发干固后,生成涂膜 结合在电极表面从而达到化学修饰的目的。 具体方法为: (A)将电极浸入修饰液中,取出后使附着于电极表面的溶 液干固成膜; (B)用微量注射器把一定已知量的修饰液注射到 电极表面,然后于固成膜; (C)电极在修饰液中旋转,使其溶液附着于电极表面,然 后干固成膜 该方法主要用于制备Nafion或者碳纳米管修饰电极。
化学修饰电极的制备是化学修饰电极得以开展研究 的关键性步骤。修饰方法的设计合理性与否、操作步骤及优 劣程度对化学修饰电极的活性、稳定性和重现性有直接影响 ,因此是化学修饰电极研究和应用的基础。
目前已经发展的制备化学修饰电极的方法主要有滴 涂法、共价键合法、电化学法、吸附法和掺杂法等。目前人 们研究得比较多的是滴涂法、共价键合法和电化学法这三种 方法,下面对这三种制备方法的研究进展进行论述。
__________________________________ ________________
自组装单层膜
基于金与硫强的相互作用,硫基化合物可在金表 面上自发形成单层膜[X(CH2)nSH,n>10],其能够 很好地操控界面上的反应性。这种单层膜通常是 将金电极浸泡在含有毫摩尔硫醇的乙醇溶液中隔 夜后而获得。形成自组装的有机硫化物单层膜( SAMs),由于它在许多科学与技术领域里的潜 在应用,自20世纪80年代末就已经受到广泛的关 注。除了它的在单层膜结构和长程电子转移研究 应用外,还有在化学传感器和生物传感器方面的 应用,以及信息储存装置和平板印刷等中的应用 。
堆积和有序受到许多因素的影响,如碳链长度
、
端基、溶剂、浸泡时间或基底形貌。随链长的减小
(n<10),堆积密度和覆盖率降低,无序度增加 。这样的以及其他的结构无序性和结构欠缺(例如
针孔),常常导致性能降低。由烷基硫醇混合物形
成的共组装单层膜能够在膜的构架上获得膜的组成
上和形貌上的变化。根据共组装的两种硫醇的差别
__________________________________ ________________
这是一个紧 密堆积的无针孔 的膜(表面覆盖 率 约 为 9×10 - 10mol/cm2 ) 并 阻 碍组分向电极表 面的传质。
金基底上自组装膜的形成
__________________________________ ________________
__________________________________ ________________
S-H键的清除是单层膜形成的关键: RSH+Au↔RS-Au+e- + H+
烷基间的范德华力决定了单层膜的定向。通 过这样的自组装过程形成了结构完美的单层膜, 碳氢链相互平行,以约30O斜立于电极的表面上。 如下图:
化学修饰电极是20世纪70年代中期发展起来的一门新 兴的、也是目前最活跃的电化学和电分析化学的前沿领域。
化学修饰电极是在电极表面进行分子设计,将具有优 良化学性质的分子、离子、聚合物以化学薄膜的形式排列 在电极表面上,将修饰试剂的电化学行为赋予被修饰的电 极表面,从而改变了其表面性质,使电化学电极有较高选 择性、灵敏度或稳定性。以满足许多电分析问题的要求并 构成了新的分析应用以及不同的传感器的基础。
__________________________________ ________________
电化学氧化法是利用电化学氧化作用使反应物在电 极表面生成特定的产物,该产物最终通过吸附、组 装或共价键合等作用修饰电极表面,从而制备化学 修饰电极的一种方法。用该方法制备修饰电极的报 道还不是很多。
电化学法
包括以下三种: 电化学沉积法是一种将电极置于含有一定修饰材料
的电解液中,采用恒电流或恒电位进行沉积而制备 出修饰电极的方法。 电化学聚合法则是一种利用电化学氧化还原引发, 使电活性的单体就地在电极表面发生聚合,生成聚 合物膜而达到修饰目的的方法。这类电活性单体大 多含有乙烯基、羟基和氨基的芳香化合物以及杂环 、稠环多核碳氢化合物和冠醚类化合物等。这种方 法主要被用来制备各种聚合物修饰电极。
化学修饰电极
__________________________________ ________________
化学修饰电极简介 化学修饰电极的制备 常见的化学修饰电极
__________________________________ ________________
化学修饰电极(CMES)简介
共价键合法
共价键合法是对电极表面进行预处理,以引入 键合基,然后进行表面有机合成,通过化学键 合 反应将预定官能团修饰到电极表面。采用这种方 法制备的修饰电极具有分子识别功能和选择性响 应,并且稳定性很高。
__________________________________ ________________
优缺点:
该方法操作简单且直接。 但是,用滴涂法制备的修饰电极会因为溶剂的挥 发而导致薄膜的厚度不均匀,并且重现性较差。
__________________________________ ________________
,能够选择性地除去其中的一个组分(例如通过还
原性解吸)。
__________________________________ ________________
化学修饰电极扩展了电化学的研究领域,目前已应用 于生命、环境、能源、分析、电子以及材料学等诸多方面。 基于微结构的性质,电极上的修饰层可分为三种类型:修 饰单层,修饰均相复层,修饰有粒界的厚层。
__________________________________ ________________
பைடு நூலகம்
化学修饰电极的制备
__________________________________ ________________
滴涂法
滴涂法是将溶解在适当溶剂中的聚合物或者纳米材料 滴加或涂覆于电极表面,待溶剂蒸发干固后,生成涂膜 结合在电极表面从而达到化学修饰的目的。 具体方法为: (A)将电极浸入修饰液中,取出后使附着于电极表面的溶 液干固成膜; (B)用微量注射器把一定已知量的修饰液注射到 电极表面,然后于固成膜; (C)电极在修饰液中旋转,使其溶液附着于电极表面,然 后干固成膜 该方法主要用于制备Nafion或者碳纳米管修饰电极。
化学修饰电极的制备是化学修饰电极得以开展研究 的关键性步骤。修饰方法的设计合理性与否、操作步骤及优 劣程度对化学修饰电极的活性、稳定性和重现性有直接影响 ,因此是化学修饰电极研究和应用的基础。
目前已经发展的制备化学修饰电极的方法主要有滴 涂法、共价键合法、电化学法、吸附法和掺杂法等。目前人 们研究得比较多的是滴涂法、共价键合法和电化学法这三种 方法,下面对这三种制备方法的研究进展进行论述。
__________________________________ ________________
自组装单层膜
基于金与硫强的相互作用,硫基化合物可在金表 面上自发形成单层膜[X(CH2)nSH,n>10],其能够 很好地操控界面上的反应性。这种单层膜通常是 将金电极浸泡在含有毫摩尔硫醇的乙醇溶液中隔 夜后而获得。形成自组装的有机硫化物单层膜( SAMs),由于它在许多科学与技术领域里的潜 在应用,自20世纪80年代末就已经受到广泛的关 注。除了它的在单层膜结构和长程电子转移研究 应用外,还有在化学传感器和生物传感器方面的 应用,以及信息储存装置和平板印刷等中的应用 。
堆积和有序受到许多因素的影响,如碳链长度
、
端基、溶剂、浸泡时间或基底形貌。随链长的减小
(n<10),堆积密度和覆盖率降低,无序度增加 。这样的以及其他的结构无序性和结构欠缺(例如
针孔),常常导致性能降低。由烷基硫醇混合物形
成的共组装单层膜能够在膜的构架上获得膜的组成
上和形貌上的变化。根据共组装的两种硫醇的差别
__________________________________ ________________
这是一个紧 密堆积的无针孔 的膜(表面覆盖 率 约 为 9×10 - 10mol/cm2 ) 并 阻 碍组分向电极表 面的传质。
金基底上自组装膜的形成
__________________________________ ________________
__________________________________ ________________
S-H键的清除是单层膜形成的关键: RSH+Au↔RS-Au+e- + H+
烷基间的范德华力决定了单层膜的定向。通 过这样的自组装过程形成了结构完美的单层膜, 碳氢链相互平行,以约30O斜立于电极的表面上。 如下图:
化学修饰电极是20世纪70年代中期发展起来的一门新 兴的、也是目前最活跃的电化学和电分析化学的前沿领域。
化学修饰电极是在电极表面进行分子设计,将具有优 良化学性质的分子、离子、聚合物以化学薄膜的形式排列 在电极表面上,将修饰试剂的电化学行为赋予被修饰的电 极表面,从而改变了其表面性质,使电化学电极有较高选 择性、灵敏度或稳定性。以满足许多电分析问题的要求并 构成了新的分析应用以及不同的传感器的基础。
__________________________________ ________________
电化学氧化法是利用电化学氧化作用使反应物在电 极表面生成特定的产物,该产物最终通过吸附、组 装或共价键合等作用修饰电极表面,从而制备化学 修饰电极的一种方法。用该方法制备修饰电极的报 道还不是很多。
电化学法
包括以下三种: 电化学沉积法是一种将电极置于含有一定修饰材料
的电解液中,采用恒电流或恒电位进行沉积而制备 出修饰电极的方法。 电化学聚合法则是一种利用电化学氧化还原引发, 使电活性的单体就地在电极表面发生聚合,生成聚 合物膜而达到修饰目的的方法。这类电活性单体大 多含有乙烯基、羟基和氨基的芳香化合物以及杂环 、稠环多核碳氢化合物和冠醚类化合物等。这种方 法主要被用来制备各种聚合物修饰电极。
化学修饰电极
__________________________________ ________________
化学修饰电极简介 化学修饰电极的制备 常见的化学修饰电极
__________________________________ ________________
化学修饰电极(CMES)简介
共价键合法
共价键合法是对电极表面进行预处理,以引入 键合基,然后进行表面有机合成,通过化学键 合 反应将预定官能团修饰到电极表面。采用这种方 法制备的修饰电极具有分子识别功能和选择性响 应,并且稳定性很高。
__________________________________ ________________