电化学修饰电极
过氧化氢在类普鲁士蓝化学修饰电极上的伏安性质
过氧化氢在类普鲁士蓝化学修饰电极上的伏安性质过氧化氢（H2O2）是一种重要的氧化剂，它的电化学特性和反应性能被广泛应用于许多技术领域。
本文研究了H2O2在类普鲁士蓝（Prussian Blue，PB）催化化学修饰电极（chemically-modified electrode，CME）上的伏安性质。
通过研究电极表面行为，阐明了类普鲁士蓝催化电极在H2O2氧化反应中的性能。
研究表明，当电极电位稳定为-0.2V时，H2O2可在低浓度（至少在2 mM以下）的情况下，通过一个电子转移过程完成氧化反应。
而且，当电极电位大于-0.2V 时，H2O2会经历一系列反应，并最终形成水和氧气。
该研究结果可用于改善类普鲁士蓝催化电极的结构，进而提高它们在H2O2氧化反应中的性能。
Introduction:过氧化氢（H2O2）是一种重要的氧化剂，由于它具有极低的毒性和无机污染，而且它当作氧化剂时可产生水和氧气，因此它在各种技术领域得到了广泛的应用，如医药、军事、环保等领域。
H2O2的电化学响应过程对于分析研究以及技术应用都十分重要。
类普鲁士蓝（Prussian Blue，PB）催化化学修饰电极（chemically-modified electrode，CME）可以用于检测H2O2，以及研究H2O2的电化学反应。
因此，研究H2O2在PB-CME上的伏安特性及其反应机理具有重要意义。
Body:PB-CME是一种有效的H2O2传感器，它由PB和添加剂构成，它们能够检测H2O2的活性，从而可以利用它们研究H2O2的电化学反应。
在PB-CME中，首先H2O2被PB催化，然后PB再和添加剂CME结合，产生一个电极。
在电极表面，H2O2可以被氧化，并通过电化学过程产生电子，这些电子可以用来探测H2O2的活性。
本文的研究主要集中于H2O2在PB-CME上的伏安特性。
为了研究H2O2在PB-CME上的反应过程，首先我们将PB作为活性物质，分别与CME结合形成电极。
碳纳米管修饰电极的电化学行为及对酪氨酸的测定
２０×１ 一 ｏ Ｌ ｈ ｅｒｓｉ ｑ ａｉ ａ （ ＝ ００ ８ （ ．ｏ Ｌ ５ ２５ ｃｒ ｌ ｉ ｏｆｃ ｎ ＝ ０ ９ ９ ， ｎ ． ０ ｍ ｌ ．Ｔ ｅｒ ｅｓ ｎｅｕｔ ｎｗ ｓ ｐ Ａ） ／ ｇ ｏ ｏ Ｉ ．５ Ｃ ｐ ｌ ）＋ ． １ ， ｏｒ ａ ｏ ｃｅ ｉ ｔ ｍ ／ ｅ ｔｎ ｉ ｆ ｅ ｒ ． ９２ ａｄ
碳 纳 米 管 修 饰 电极 的 电化 学 行 为 及 对 酪 氨 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 的 测 定
蔡 卓 ， 莫丽君 ， 良伟 ， 杜 莫创荣 ， 梁信源 ， 莫利书 ， 富嵘 黄
（ 西大学 化学 化工 学 院 ，广西 广 南 宁 ５００ ） ３０４
摘要 ： 将经超声波处理 的多壁碳纳米管液滴涂 于碳糊 电极 上制成修饰 电极 （ ＭＷＮ ｓＣ Ｅ 。应 用循环伏安 法 Ｔ／ Ｐ ） 研究了酪氨酸（ ） １ 在修饰 电极上 的电化 学行为 。测定 结果 表明 ， 酪氨酸在 ３ ５×１ 一 ． ． ０～ ２ ０×１ ～ｍ ｌＬ浓 ０ ｏ ／ 度范围内与峰电流成 良好 的线性 关 系。 回归方程 为 ， （ ｐ Ａ）＝０ ０ ８ ｍ 】Ｌ ．５ Ｃ（ ｏ ）＋５２ ５ 相 关 系数 为 ｒ＝ ／ ． １， ０９９（ ７ ， ．９ ２ ｎ＝ ） 检出下限为 ３ ２×１ ． ０～ｍ０ Ｌ Ｓ Ｎ＝３ 。该修饰电极 可应用于人 尿中酪氨酸的测定 。 】 （／ ／ ） 关键词 ： 酪氨酸 ；多壁碳纳米管 ； 饰电极 ； 修 循环伏安法
第２ ３卷第 ３期 ２ １ 年 ３月 ０１
化 学 研 究 与 应 用
Ｃ ｅ ｃ ｅ ｅ ｒｈ ａ ｄ Ａ ｐ ｉａｉ ｎ ｈ ｍｉａ Ｒ ｓ ａｃ ｎ ｐ ｌ ｔ ｌ ｃ ｏ
Ｖ０． ３． ｏ ３ １２ Ｎ ． Ｍａ ． ２ １ ｒ．０ 】
多巴胺电化学修饰电极的研究与应用
多巴胺电化学修饰电极的研究与应用陈丹;何婧琳;李丹;肖忠良;冯泽猛;印遇龙;曹忠【摘要】多巴胺(DA)是一种重要的神经递质,它广泛地分布在哺乳动物的大脑组织以及体液中.体液中DA含量的异常与帕金森症、精神分裂症等疾病有关,因此建立一种简单、快速、准确的多巴胺检测方法是十分必要的.该文总结了近些年来检测多巴胺方面的各类方法报道和技术研究进展,重点评述了电化学修饰电极在多巴胺检测方面的研究与应用.【期刊名称】《化学传感器》【年(卷),期】2016(036)001【总页数】8页(P2-9)【关键词】多巴胺;分析方法;电化学修饰电极;复合膜;评述【作者】陈丹;何婧琳;李丹;肖忠良;冯泽猛;印遇龙;曹忠【作者单位】长沙理工大学化学与生物工程学院,电力与交通材料保护湖南省重点实验室,微纳生物传感与食品安全检测协同创新中心,湖南长沙410114;长沙理工大学化学与生物工程学院,电力与交通材料保护湖南省重点实验室,微纳生物传感与食品安全检测协同创新中心,湖南长沙410114;长沙理工大学化学与生物工程学院,电力与交通材料保护湖南省重点实验室,微纳生物传感与食品安全检测协同创新中心,湖南长沙410114;长沙理工大学化学与生物工程学院,电力与交通材料保护湖南省重点实验室,微纳生物传感与食品安全检测协同创新中心,湖南长沙410114;中国科学院亚热带农业生态研究所,湖南长沙410125;中国科学院亚热带农业生态研究所,湖南长沙410125;长沙理工大学化学与生物工程学院,电力与交通材料保护湖南省重点实验室,微纳生物传感与食品安全检测协同创新中心,湖南长沙410114【正文语种】中文多巴胺（DA）属于儿茶酚胺类物质，是哺乳动物和人类中枢神经系统中一种非常重要的信息传递物质［1］，它在肾脏、荷尔蒙的调节以及心血管系统、神经系统中起着十分重要的作用［2］。
体液中DA含量的异常与多种疾病有关，如帕金森症、精神分裂症、癫痫病等。
金纳米修饰电极 电化学检测
金纳米修饰电极电化学检测金纳米修饰电极是一种常用于电化学检测的技术，通过在电极表面修饰金纳米颗粒，可以提高电极的灵敏度和稳定性，从而实现对目标物质的高灵敏检测。
本文将从金纳米修饰电极的原理、制备方法以及应用领域等方面进行探讨。
我们来了解一下金纳米修饰电极的原理。
金纳米颗粒具有较大的比表面积和良好的导电性能，可以提高电极与电解质溶液的接触面积，增加电极反应的速率。
此外，金纳米颗粒还具有优异的催化性能，可以促进电极反应的进行。
因此，将金纳米颗粒修饰在电极表面，可以提高电极的灵敏度和稳定性，使其在电化学检测中具有更好的性能。
我们来看一下金纳米修饰电极的制备方法。
目前常用的制备方法主要包括溶液法、电化学法和物理气相沉积法等。
溶液法是最常用的制备方法之一，它通过在金盐溶液中加入还原剂，使金离子还原成金纳米颗粒，并将其沉积在电极表面。
电化学法则是利用电化学反应在电极表面生成金纳米颗粒，通过调节电极电位和电解液中的金离子浓度来控制金纳米颗粒的尺寸和形貌。
物理气相沉积法则是通过在高温条件下将金属蒸发，然后在电极表面沉积金纳米颗粒。
金纳米修饰电极在生物传感、环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用。
例如，在生物传感领域，金纳米修饰电极可以用于检测生物分子的浓度和活性，实现对生物过程的监测。
在环境监测领域，金纳米修饰电极可以用于检测水体和空气中的有害物质，实现对环境污染的监测和预警。
在食品安全领域，金纳米修饰电极可以用于检测食品中的添加剂和有害物质，保障食品的质量和安全。
总结起来，金纳米修饰电极是一种常用于电化学检测的技术，通过在电极表面修饰金纳米颗粒，可以提高电极的灵敏度和稳定性，实现对目标物质的高灵敏检测。
金纳米修饰电极具有制备方法简单、应用领域广泛等优点，因此在生物传感、环境监测、食品安全等领域具有重要的应用价值。
相信随着科技的不断发展，金纳米修饰电极在电化学检测中的应用将会越来越广泛，为我们生活的质量和安全提供更好的保障。
化学修饰电极
这种电子转移媒介体引起的电催化反应如图所示。 这里，修饰层中媒介体(聚甲苯胺蓝O)的氧化态与 溶液中待测物的还原态(NADH，还原型烟酰胺腺 嘌呤二核苷酸)反应后，再生出媒介体的还原态， 即修饰剂催化了溶液中NADH的氧化，因为 NADH在裸电极上的直接电氧化需要更正的过电 位。二茂铁、二酚类化合物也是典型的电子转移 媒介体和修饰剂，可用于催化一些直接电化学活 性不佳的被测物质的氧化还原反应。在电分析化 学中，一般认为化学修饰电极上的电催化是用来 放大检测信号，其催化电流往往与被测物浓度成 正比。
化学修饰电极已广泛用于无机、有机和生 化物质的分析检测，也是研究分离和合成 化学的重要实验平台。例如，在环境和食 品分析中，常用于重金属离子及亚硝酸盐 等多种污染物的高敏检测；在生物分析方 面，用于蛋白质、DNA、神经递质以及代 谢调控分子的检测和传感。
Sabahudin Hrapovic等使用不同的金属纳 米材料(Pt、Au、Cu)与溶于Nafion的单壁 碳纳米管和多壁碳纳米管制备得到复合型 传感器，通过吸附溶出伏安法来检测三硝 基甲苯TNT和其他硝基苯类化合物。 华南师范大学的杨勤燕通过简单的绿色无 污染方法制备了铂纳米粒子包覆的金纳米 孔膜及其双金属纳米复合膜修饰电极，并 成功应用于对大肠杆菌的快速检测。 其它文献也表明各类化学修饰电极对食品 中肾上腺素、抗坏血酸、多巴胺及细胞色 素C等也是一种高效灵敏的分析方法。
方式，形成化学键或生成表面配位化合物等物质，从而发生
的吸附。
(3)基于氢键、亲疏水作用力、-堆积力的吸附。这些吸附 也属于物理吸附的范畴。通过氧化还原或研磨等简单的电极
处理方式，在金属电极表面可产生-OH等含氧基团，而碳电
极表面则可产生-OH、C=O、-COOH等含氧基团，这些含氧 基团可通过氢键去捕集溶液中的相应组分。导电碳材料具有 碳原子的共轭结构，故碳基电极可通过-堆积力去吸附含 有苯环类似结构的分子。另外，表面处理干净的碳电极具有
金纳米修饰电极 电化学检测
金纳米修饰电极电化学检测金纳米修饰电极是一种常用的电化学检测方法，它能够提高电极的灵敏度和稳定性，广泛应用于生物传感器、环境监测和医学诊断等领域。
本文将从人类视角出发，描述金纳米修饰电极的原理、制备方法以及应用前景。
一、原理金纳米修饰电极利用纳米金颗粒的独特性质，增加了电极表面的活性区域，提高了电化学反应的速率和效率。
金纳米颗粒具有较大的比表面积和良好的导电性，可以提供更多的反应位点和电子传递通道，从而增强了电极的灵敏度。
此外，金纳米颗粒还具有优良的生物相容性和生物亲和性，可用于固定生物分子，实现生物传感器的构建。
二、制备方法金纳米修饰电极的制备方法多种多样，常见的方法包括溶液法、溶胶-凝胶法和电化学沉积法等。
其中，溶液法是最常用的方法之一。
首先，将金盐加入溶液中，通过还原剂将金离子还原成金纳米颗粒，然后将金纳米颗粒沉积在电极表面。
通过控制反应条件和处理参数，可以调节金纳米颗粒的尺寸和分布，从而优化电极的性能。
三、应用前景金纳米修饰电极具有广阔的应用前景。
在生物传感器领域，金纳米修饰电极可以用于检测生物分子，如蛋白质、核酸和细胞等，具有高灵敏度和高选择性。
在环境监测领域，金纳米修饰电极可以用于检测重金属离子、有机污染物和环境激素等，具有快速、准确和便捷的特点。
在医学诊断领域，金纳米修饰电极可以用于检测生物标志物，如血糖、胆固醇和肿瘤标志物等，有助于早期诊断和治疗。
金纳米修饰电极是一种重要的电化学检测方法，具有很大的应用潜力。
通过合理设计和制备，可以获得高性能的金纳米修饰电极，为生物传感器、环境监测和医学诊断等领域的研究提供有力支持。
相信在不久的将来，金纳米修饰电极将在多个领域展现出更加广阔的应用前景。
杯芳烃衍生物修饰电极的电化学性能研究
酯 一 ［］ 烃（ 杯 ４芳 实验 室 自制 ） 硝 酸铅 、 ； 聚氯 乙烯 、 无水 乙 醇、 四氢 呋 喃 、 氧 化 钠 、 酸 、 酸 、 酸 及 其 他 试 剂 均 为 分 析 氢 盐 硫 硝
纯。
够或者灵敏度较低 。本 论文是用 自己合成 的酯 一杯 芳 烃结合 Ｐ Ｃ修饰在玻碳 电极上 Ｖ ， 制成一种 可用 于检测 环境污 染物 重金属 Ｐ “ 的化学传感 器 ， 后利用 循环伏 安法对 该修饰 电极 ｂ 然 进行验证 以及对相 关实验 条件 进行 了优化 ， 究 了杯 芳烃 衍生 研
１３ ２ 酯 一 ［ ］ ．． 杯 ４ 芳烃 一Ｐ Ｃ修饰 电极 的制备 Ｖ 将酯 一 ［ ］ 烃 、 Ｖ 杯 ４芳 Ｐ Ｃ粉 末 和 四氢 呋 喃 以质 量 比为 １： ２： ０称 量 ， ２ 并在 四氢呋喃中充分溶解 ； 用滴管 吸取 少许此溶液 ， 滴 到圆盘电极 中心处 ， 在空气 中 自然凉干慢慢成膜 。
杯芳烃是一类 由苯酚和 甲醛在酚 羟基邻位缩 合而成 的一类 大环化合物 ＩＪ ２。由于其特殊 的空 腔结构 的包合 作用可 以对不 同的离子进行选择识 别 ， 故可 用其作 为化 学修饰 电极 的修 饰剂
来 增 强对 不 同 离 子 的 检 测 选 择 性 。 由 于 Ｐ 是 一 种 重 要 污 ｈ 染物 ， 以降解 ， 难 进入 环境 中对环 境造成 极大 的破 坏 ， 也严 重危 害人类的健康 ， 于环 境 中的重金属 Ｐ “ 的监测越 来越受 到世 对 ｂ 界范围 内的广泛关注 ， 而传统 的对重 金属 Ｐ “ 的检 测方法 存在 ｈ
ｓ ｓｅ ；Ｉ ｈ ｃｄ ｓ ｓｅ ，ｔｅ ｍｏ ｉｉｄ ｅｅ ｔｏ ｅ ｗａ ｏ ｄ ｅｅ ｔｏ ｈ ｍｉａ ｃ ｉｉ ｙ ｔｍ ｎ ｔ ｅ ａ ｉ ｙ ｔｍ ｈ ｄ ｆｅ ｌｃ ｒ ｄ ｓ ｇ ｏ ｌ ｃｒ ｃ ｅ ｃ ｌ ａ ｔ ｔ ｖ ｙ，ａ ｄ ｔ ｉ ｄ ｆ ｄ ｅ ｅ ｔｏ ｅ ｈ ｄ ａ ｎ ｈ ｓ ｍｏ ｉｉ ｌｃｒ ｄ ａ ｅ
金纳米修饰电极 电化学检测
金纳米修饰电极电化学检测金纳米修饰电极是一种常用于电化学检测的技术，它通过在电极表面修饰金纳米颗粒来增加电极的表面积和催化活性，从而提高检测的灵敏度和选择性。
在电化学检测中，电极是起着重要作用的关键部分。
传统的电极表面积相对较小，限制了电化学反应的进行。
而金纳米修饰电极通过在电极表面均匀分布金纳米颗粒，大大增加了电极的表面积。
金纳米颗粒具有较大的比表面积和优异的导电性能，能够提供更多的反应活性位点，从而增加了电化学反应的速率和效率。
金纳米修饰电极还具有优异的催化活性。
金纳米颗粒具有特殊的表面结构和电子性质，能够有效地催化电化学反应，降低反应的能垒，提高反应速率。
金纳米修饰电极可以用于各种电化学检测方法，如电化学传感器、电化学催化等。
金纳米修饰电极的制备方法多样，常见的方法包括溶液法、电化学沉积法、热蒸发法等。
其中，溶液法是最常用的方法之一。
通过将金盐溶液与电极反应，金离子被还原成金原子并沉积在电极表面，形成金纳米修饰层。
制备金纳米修饰电极时，可以调节金盐的浓度、反应时间和温度等参数来控制金纳米颗粒的大小和分布，以满足不同应用的需求。
金纳米修饰电极在电化学检测中具有广泛的应用。
例如，在环境监测中，金纳米修饰电极可用于检测水中的重金属离子、有机物污染物等。
在生物传感器中，金纳米修饰电极可用于检测生物分子，如蛋白质、DNA等。
此外，金纳米修饰电极还可以用于能源转换和储存领域，如燃料电池、超级电容器等。
金纳米修饰电极是一种有效的电化学检测技术，具有较大的表面积和优异的催化活性。
通过金纳米修饰电极的应用，可以实现对各种物质的高灵敏度和高选择性检测，为科学研究和工业生产提供了重要的技术支持。
壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理
壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理电化学技术是分析研究和利用电化学现象的一门技术。
它的原理是利用溶液中的离子在电极上进行物质转移和电荷转移，继而实现电量的传递，这种技术现在在许多领域中应用广泛。
本文将介绍壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理。
一、壳聚糖石墨烯修饰电极的制备与性质壳聚糖石墨烯是一种由壳聚糖和石墨烯组成的复合材料。
它的制备方法通常采用还原法，即通过还原还原剂，将石墨烯氧化物还原成还原态石墨烯，并将其与壳聚糖共混，再使用溶液法制备而成。
壳聚糖石墨烯修饰电极在电化学研究中有着广泛的应用，这是因为它有以下性质：1. 因为石墨烯的存在，壳聚糖石墨烯修饰电极的比表面积相对较大，表面活性位点也相对比较多。
2. 由于其表面的阴离子官能团，壳聚糖石墨烯修饰电极在电解质中存在较好的亲和力，能够促进其与电解质之间的电子转移，从而提高电化学反应的效率。
3. 壳聚糖的存在还使得壳聚糖石墨烯修饰电极对于某些离子有着非常好的选择性吸附能力。
二、壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理电化学研究中，壳聚糖石墨烯修饰电极主要有两个重要作用：一是能够大幅度增加电化学反应速率，二是可以使电化学反应发生在低电位下。
具体来说，壳聚糖石墨烯修饰电极在电化学研究中，通常采用三电极系统，包括工作电极、参比电极、计时电极。
当施加一定的电位时，电解质中的阳离子和阴离子将在壳聚糖石墨烯修饰电极表面分别还原和氧化，这会产生一定的电流，通过检测这种电流，可以计算出反应的速率。
壳聚糖的存在还能够促使电化学反应在更低的电位下发生，这一点尤其重要，因为相对于传统的电化学技术而言，低电位下的反应能够更好地保护电极，而且使电化学反应的选择性更好。
三、壳聚糖石墨烯修饰电极的应用由于壳聚糖石墨烯修饰电极具有以上优异的性能，因此可在生物成像、电化学传感器、生物传感器等领域中得到广泛的应用。
当然壳聚糖石墨烯修饰电极产品的应用也越来越广泛，如使用于无损检测材料、药物快速检测等。
电化学界面
电化学界面传统的电化学研究于在（裸电极/ 电解液）界面上，从“青蛙实验”，Faraday电解定律，Tafel经验公式，到Nerst方程，电极过程动力学，乃至建立起界面双电层模型，20世纪70年代之前，如何赋予电极更优良或特定的功能还鲜为人知。
而在1975年Miller（米勒）等人报道按人为设计对电极表面进行化学修饰，标志着化学修饰电极的问世之后，单纯的裸电极/电解液界面的电化学概念有了巨大发展。
本文将着重介绍化学修饰的基本特征和应用；同时介绍离子选择性电极的基本特征和应用，以及电化学在生物体中的某些应用。
一化学修饰电极与电化学中其他电极的概念相比，化学修饰电极zui突出的特性是，在电极表面接着或涂敷了具有选择性化学基团的一层薄膜（从单分子到几个微米）。
它是按人们意图设计的，并赋予了电极某种预定的性质，如化学的，电化学的，光学的、电学的和传输性等。
化学修饰电极的表面性质比离子选择性电极要宽广得多，它概括了有意图设计的zui高形式：设计相界面、设计在电极表面和电极之间的膜中分配和传输性质。
化学修饰电极与离子选择性电极二者的不同点还在于，前者是利用电荷转移来进行实验测定或研究，而后者是测定相间电势。
因此，1989年IUPAC对化学修饰电极的定义是：化学修饰电极是由导体或半导体制作的电极，在电极的表面涂敷了单分子的，多分子的、离子的或聚合物的化学物质薄膜，借Faraday 反应（电荷消耗）而呈现出此修饰薄膜的化学的、电化学的以及/或光学的性质。
近30年来化学修饰电极领域的研究在国际上一直受到很大关注。
美、英、法、日、德等国家都出现有代表性的研究组，国内有中科院长春应用化学所大量开展了这方面研究。
随后许多高校也开展这方面的工作。
这是因为化学修饰电极代表了电极/电解液界面的一种新概念。
以聚合物膜修饰电极为例，它的界面要比传统溶液电化学情况复杂得多，它包括了膜/电极、电极/溶液、膜/溶液三个界面，其电荷传输机理也主要包括下列几个过程：①电极与聚合物膜内电活性氧化还原物质间的电子转移反应（即电极反应）；②膜内电荷与物质的移动；③膜内固定的电活性物质与溶液本体相中的氧化还原活性物质间的电子交换反应等。
电化学水处理电极
电化学水处理电极
电化学水处理使用的电极通常为化学修饰电极，通过在电极表面进行分子设计，将具有良好特性的分子、离子、聚合物固定在电极表面，从而改变电极和电解液界面的微结构，使电极具有良好的电催化性能。
常用的电化学水处理电极有金属氧化物涂层电极，如钛基涂层电极（Dimensionally Stable Anodes，DSA，尺寸稳定阳极）。
这种电极以耐腐蚀性强的金属钛为架构，并在其表面涂覆具有电催化活性的金属氧化物，因此具有耐腐蚀性强、材料消耗低、阳极不会溶解而对处理水造成污染、寿命长、电流效率高、电催化性能强等特点，对水中的有机无机污染物均具有较好的清除效果。
此外，电化学水处理技术主要分为直接电解和间接电解。
直接电解是指污染物在电极上直接被氧化或者还原，包括阳极过程和阴极过程。
间接电解则是利用电化学所产生的氧化还原物，作为相应的反应剂或者催化剂，将污染物进行一定程度上的转化。
基于电化学重氮还原的碳膜电极表面修饰及功函调控
中图分类号 O647
文献标志码 A
电极-分子界面对有机光电器件的性能起着关键作用［1~4］. 特别是电极功函与分子前线轨道能级的
能级差决定了电荷的注入势垒和电荷传输率，是器件性能的决定因素［1，5~9］.
为了实现小的电荷注入势垒，一种方法是找到合适的分子，使其能级与电极功函相匹配；另一种
是利用化学修饰的方法调控电极功函与分子能级相接
中的应用, 利用电化学重氮还原法在 PPF 电极表面生长了三氟甲基苯胺重氮盐(CF3-PD)和对氨基苯甲醚重氮 盐(OCH3-PD)两种组分的混合膜 . 通过调节两组分溶液在混合膜中的摩尔浓度比例, 实现了对 PPF 电极功函的 可控调节 . 紫外光电子能谱(UPS)和开尔文探针显微镜(KPFM)对修饰前后 PPF 电极功函(ϕ)的表征表明, 随着混
No.6
许晓娜等：基于电化学重氮还原的碳膜电极表面修饰及功函调控
1909
术，在 Ag 和 Au 电极表面分别修饰上全氟硫醇以及一系列芳烃硫醇的单层膜 . 前者利用全氟硫醇分子 中具有较强吸电子能力的氟基团诱导 Ag 电极表面产生正电荷，形成指向电极一侧的表面偶极矩，使 Ag 电极功函由 3. 8 eV 升至 5. 5 eV. 后者则测试了不同锚定基团化合物吸附于 Au 电极表面时对其功函 的影响，结果表明，含氟锚定基团的化合物会使 Au 电极功函的变化量升至 2 eV. 利用调控电极功函提 升器件性能也有许多报道，如 Frey 等［20］利用调控电极与有机层间的功函有效降低了接触电阻 . Moulé 等［21］通过掺杂提高空穴传输层功函，进而提高有机光伏器件的功率转换效率 . 此外，Cho 等［22］利用具 有高功函的电极实现了高性能的有机场效应晶体管以及开关器件等 .
本文采用电化学重氮还原法，在惰性的 PPF 电极表面生长分子，利用分子的偶极调控 PPF 电极的 功函 . 采取在 PPF 电极上修饰混合膜的方法，将带有电子给体的对氨基苯甲醚重氮盐（OCH3-PD）和电 子受体的三氟甲基苯胺重氮盐（CF3-PD）两种重氮盐溶液共混，通过电化学循环伏安法（Cyclic Voltam⁃ metry，CV）修饰于 PPF 表面 . 通过调节 CF3-PD 组分在混合液中的比例，实现了 PPF 功函在 4. 5~5. 14 eV 范围内呈梯度变化 . 此方法将 PPF 功函的变化量提高到 640 meV，远超出其它方法调控碳电极功函的 实验结果，为 PPF 电极在有机分子器件中的应用奠定了基础 .
电极表面修饰对电化学反应的影响研究
电极表面修饰对电化学反应的影响研究电化学反应是指通过电学作用来进行化学反应。
电化学反应有广泛的应用，涵盖电池、电解、电渗析、电析等领域。
而电极表面修饰可以改变电极表面的化学、物理属性，从而影响电化学反应，成为研究的热点之一。
电极表面修饰对电化学反应的影响电极表面修饰可以通过改变电极表面的形貌、化学性质或者表面活性位点密度等方面来影响电化学反应的性质和速率。
具体而言，电极表面修饰可以改变电极的电化学反应动力学和热力学性质，从而对电化学反应过程中的反应速率、选择性、电子转移能力等产生影响。
形貌方面，电极表面修饰可以通过热处理、化学处理或电化学方法来改变电极表面的形貌，如制备多孔、纳米、有序阵列等结构的电极。
这些结构的电极表面积大，表面分子可与溶液中的反应物充分接触，提高了反应速率和选择性。
化学性质方面，电极表面修饰可以通过在电极表面修饰层引入特定的化学官能团来改变电极表面的性质，比如引入氨基、硫醇等官能团。
这些化学官能团可与溶液中的反应物形成靶向作用，提高反应速率和选择性。
活性位点密度方面，电极表面修饰可以在电极表面制备高活性位点密度的电极，增强电子转移速率和能力，从而加快电化学反应。
比如通过修饰层上引入贵金属纳米颗粒、碳量子点等高活性位点，可提高电化学反应速率和选择性。
电极表面修饰方法现今，电极表面修饰的方法极为丰富且灵活。
早期电极表面修饰主要依靠物理方法，比如化学蒸汽沉积法和物理气相沉积法，但是这种方法需要高温、高压环境，以及实验设备的高要求，操作较为复杂，限制了其广泛应用。
而现今主要采取化学方法，依靠电极表面修饰分子的化学反应来改变电极表面性质。
这种方法不止包括常见的吸附法、共价键化学修饰法，还包括无机-有机杂化材料、表面聚合法和电聚合法等一系列化学方法。
比如吸附法选择性强、易于操作，无机-有机杂化材料可同时发挥无机和有机材料的优点，表面聚合法和电聚合法制备的电极有优异的重复性和稳定性。
电极表面修饰的应用电极表面修饰的应用在电池、超级电容器、氧还原反应等领域有很广泛的应用。
化学修饰电极在分析化学中的作用
化学修饰电极在分析化学中的作用
电极作为电化学过程中重要的实验装置，依赖于其可仅用少量电流进行大量反应的能力，改变现有的分析化学方法。
近年来，随着研究人员不断挑战，化学修饰电极技术已经得到了快速发展。
学修饰电极（CMEs）是一种利用有机分子与元素结合形成一个有用的分析电极材料的过程。
化学修饰电极技术中，所改变的是电极表面，而不是整个电极体。
是一种将有机分子或高分子直接定向修饰到电极表面形成电极界面的技术，可以提高电极的电化学响应特性，在分析化学中发挥重要作用。
化学修饰电极具有多种特点，它可以提供灵敏度、特异性和选择性，并有利于控制电极表面的活性化合物的稳定性。
使得CMEs开发出了各种分析技术，可以在微环境中测量微量物质，如金属离子，药物和抗生素等基因表达产物。
学修饰电极技术具有许多优势，例如可快速鉴定定位活性位点，可控制微环境，可检测微量分子，并提供灵敏度和特异性的分析。
时，它可以使得分析过程更快，更有效，更准确。
化学修饰电极技术应用广泛，它可以用于生命科学、环境科学和材料科学等领域，以及临床医学、药剂学和毒理学研究中。
例如，可以使用化学修饰电极技术来检测微量金属离子，以及生物样品中有毒物质，也可以用于生物传感器研究，以及抗菌性蛋白和抗生素活性的研究等。
且，化学修饰电极技术还可以应用于生物分子的膜片识别和结构分析，以及生物及有机分子的测定，可以精确地对生物及有机
分子进行分析。
总之，化学修饰电极在分析化学中发挥了重要作用，可以提供高精度的分析，为解决当前科学问题提供有效的手段，这是一项具有重要意义的技术。
着研究的深入，未来化学修饰电极技术的应用前景可期，将在更多领域开展更广泛的应用。
芦丁在纳米金修饰玻碳电极上的电化学行为及其测定
一、 实验目的
1．初步掌握电化学工作站的使用方法，掌握循环伏安法和差分脉冲伏安法 的基本原理和测量技术 2. 通过对体系的测量，了解如何根据峰电流、峰电势及峰电势差和扫描速 度之间的函数关系来判断电极反应过程的可逆性， 以及求算有关的热力学参数和 动力学参数。 3. 学习固体电极表面的处理方法 二、 实验原理
七、思考题： 1. 在三电极体系中，工作电极、辅助电极和参比电极各起什么作用？ 2. 若实验中测得的条件电位值和值与文献值有差异，试说明为什么？ 3. 通过扫速与峰电流的关系，可以说明什么问题？
pa/V
ipa/A
pc/V
ipc/A
ipa/ipc
5. 考察峰电流与浓度的关系 在 15 mL 分别含芦丁标准液 0.1、0.2、0.5 、1.0、2.0 µM 的电解液中。其他 实验条件同上，分别记录从 0.8 ~ 0 V 扫描的差示脉冲伏安图，并作标准曲线。
五、注意事项： 1. 为了使液相传质过程只受扩散控制，应在加入电解质和溶液处于静止下
在脉冲施加前 20ms,只有电容电流 iC； 在脉冲期后 20ms, 所测电流为电解电 流和电容电流的和，DPV 是两次电流相减得到 Δi，因此杂质的氧化还原电流导 致的背景电流也被大大的扣除了，因而具有更高的检测灵敏度和更低的检出限， 使其能够应用于浓度低至 10-8mol/L(约 1µg/L)的场合。 纳米材料从兴起到现在,研究发展历程大致可分为以下 3 个阶段 :第一阶段 (18 世纪中期到 20 世纪 90 年代初) ,在美国巴尔的摩召开的首届国际纳米科学技 术会议标志着正式把纳米技术作为材料学科的一个新的分支 ; 第二阶段 (1990 — 1994 年) ,第二届国际纳米材料学术会议提出了对纳米材料微结构的研究应着眼 于对不同类型材料的具体描述;第三阶段(1994 年至现在) ,纳米材料的特点在于按 人们的意愿设计、组装和创造新的体系,即以纳米颗粒、纳米线和纳米管为基本 单元在一维、二维和三维空间组装纳米结构的体系。研究表明,纳米材料具有大 量的界面,界面原子可达到 50% 以上,使得纳米材料具有常规材料不具备的独特 性质,产生了四大效应:尺寸效应、量子效应、表面效应和界面效应。 纳米金是指金粒子直径在 1 ～100nm 之间的金材料,是最稳定的贵金属纳米 粒子之一。它属于介观粒子,具有特殊的电子结构,在一些特定的晶面上存在着表 面电子态,其费米能级恰好位于体能带结构沿该晶向的禁带之中。因此,处于此表 面态的电子由于功函数的束缚而不能逸出外围;又由于体能态的限制而不能深入 内层,形成了只能平行于表面方向运动的二维电子云。这就是纳米金颗粒所具有 表面效应、量子效应和宏观量子隧道效应等的物理基础。纳米金的颜色随其直径 大小和周围化学环境的不同而呈现红色至紫色 , 并具有很强的二次电子发射能 力。
纳米银石墨烯修饰电极-电化学法测定血清中的过氧化氢
纳米银石墨烯修饰电极-电化学法测定血清中的过氧化氢姜浩杰;李盛富;王斌堂【摘要】建立纳米银-石墨烯修饰电极电化学法测定血清中过氧化氢的方法.在pH 7.0的磷酸缓冲溶液中,过氧化氢在-0.1 V处产生明显的还原峰.过氧化氢在纳米银-石墨烯修饰的电极上的反应是典型的表面控制反应过程.过氧化氢的浓度在0.5～2.7 mmol/L范围内与其还原峰峰电流呈良好的线性关系,线性相关系数r2=0.9930,检出限为0.17 mmol/L(信噪比S/N=3),测定结果的相对标准偏差小于5％(n=5),加标回收率为98％～103％.该方法灵敏度高,测定结果准确可靠,可用于血清中过氧化氢的测定.【期刊名称】《化学分析计量》【年(卷),期】2018(027)005【总页数】5页(P34-38)【关键词】纳米银石墨烯修饰电极;电化学法;过氧化氢;血清【作者】姜浩杰;李盛富;王斌堂【作者单位】核工业二一六大队,核工业新疆理化分析测试中心,乌鲁木齐 830000;核工业二一六大队,核工业新疆理化分析测试中心,乌鲁木齐 830000;核工业二一六大队,核工业新疆理化分析测试中心,乌鲁木齐 830000【正文语种】中文【中图分类】O657.1过氧化氢是一种重要的化学产品，被广泛应用于农业、工业、医用、生物、军工以及建材等。
过氧化氢的广泛应用对环境产生了污染，对人体危害较大，例如多次接触过氧化氢可以引起人体遗传物质DNA损伤及基因突变，加速人体衰老进程，导致脑中风、动脉硬化、白内障、老年痴呆、癌症［1–3］。
2018年5月1日国家卫生健康委员会在GBZ／T 300.48–2017中降低了过氧化氢的职业接触限值（时间加权平均容许浓度为1.5 mg／m3），由此可见测定过氧化氢含量，特别是直接测定人体中血液中的过氧化氢具有重要意义。
目前，检测过氧化氢的方法主要分为3类：化学发光法、波谱法和电化学法［4–5］。
其中电化学法因操作简单、检测快速、消耗低、灵敏度高而具有应用优势。
化学修饰电极化学修饰电极
（1）吸附修饰电极
吸附方式： 平衡吸附 静电吸附 LB膜吸附
单层吸附膜
复合膜
LB膜：不溶于水的表面活性物质在水面上形成排列有序 的单分子膜 (Langmuir–Blodgett，LB膜)； SA膜：依靠S原子与金之间的作用，硫化物(–SH，SO2等) 在金电极表面形成有序的单分子膜，称为自组装膜（self assembing， SA膜）。
脑神经组织中多巴胺、儿茶胺的实时监测。
2020/1/16
微电极
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4.4.3 生物电化学分析 Bioelectrochemical Analysis
1. 活体伏安分析
1973年 Adams将直径1mm 石墨电极插入大白鼠的大脑尾 核部位，测定多巴胺，获得第 一张活体循环伏安图。
药物在活体中浓度变化、分 解、作用的监测；
通过微电极与超微电极实 现无损伤分析。
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2. 免疫伏安分析
1979年，Heineman等提出； 利用抗原与抗体间特定选择性建立的高选择性分析法。
3. 生物电化学传感器
酶传感器、生物组织传感器、免疫传感器； 测定乙肝的免疫传感器。
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4.4.4 光谱电化学分析
以电化学产生激发信号，以光谱技术测量物质变化的 分析方法。充分利用了电化学方法容易控制物质的状态、 光谱法有利于物质识别的特点。
4.4.1 化学修饰电极
化学修饰电极：
利用化学或物理的方法，将特定功能的分子、离子、 聚合物等固定在电极表面，实现功能设计。
基体材料：碳(石墨)、玻璃、金属等。
1.化学修饰方法
（1）吸附型修饰电极 将特定官能团分子吸附到电极表面。
（2）共价键合型修饰电极 通过化学反应键接特定官能团分子或聚合物。
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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。
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。
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。
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
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 ，能够选择性地除去其中的一个组分（例如通过还 原性解吸）。
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。
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。
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
单壁碳纳米管（SWN Ts）由单层石墨片同轴卷 绕构成，其侧面由碳原子 六边形排列组成，两端由 碳原子的五边形封顶。
管径一般从10～20 nm，长度一般可达数十 微米，甚至长达20 cm
单壁碳纳米管
多壁碳纳米管 (MWNTs) 一 般 由 几 层
典型的直径和长度分 别 为 2 ～ 30 nm 和 0.1～50μm
多壁碳纳米管作为 分子导线实现基础电极 与氧化还原蛋白质间的 通信（共价键合到 SWCNT的一端）
碳纳米管竖直排列形成的纳 米 森林作为分子导线
电化学器件 氢气存储 场发射装置 碳纳米管场效应晶体管 催化剂载体 碳纳米管修饰电极
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 。
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：
碳纳米管（Carbonnano-tubes，CNTs）是
一种结构中空的纳米材料，具有密度小、强度高、 长径比大、比表面积大、高温稳定而不易与金属发 生反应、电导率和热导率高、热膨胀系数低、耐强 酸强碱和高温氧化等特性。
碳纳米管自1991年发现以来，以其独特的管
状几何形状，优异的物理化学性能、力学性能和稳 定结构成为极具应用潜力的一维纳米材料，很适合 于制备纳米尺度的复合材料，在提高复合材料的力 学性能方面已显示出巨大的潜力。
溶胶-凝胶是一种很好的物理包埋剂,如硅溶胶凝胶可形成三维网络结构,具有较好的生物相容性, 可包埋热稳定性和化学稳定性差的酶分子,保持有足 够的自由活动空间且不从网络中流出,从而提高传感 器的使用寿命。溶胶凝胶复合电极除了捕获修饰剂 的能力之外，也改进了材料的物理性能。
通常希望的氧化还原反应在裸电极上的电子 转移步骤的动力学时很慢的，因此只有在电为足 够高的时候有明显的氧化还原速率。这样的反应 能够通过覆着在电极表面上的电子转移媒介物来 催化。电催化反应在电化学中起到了中心作用， 在传感和能源相关的应用中起到了关键性作用。
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
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。
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。
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。
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。
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。