化学修饰电极

离子修饰电极的相关应用




三种电极主要用于神经递质的测定，在生理pH下， 多巴胺、去甲肾上腺素和5-羟色胺等神经递质均以 阳离子形式存在，而干扰物质抗坏血酸，二羟基苯 乙酸, 5-羟基苯吲哚乙酸，尿酸及高香草酸等均阴 离子，从而可实现在高浓度干扰物质抗坏血酸存在 下的分析。 三种膜对于金属离子均有较好的富集作用，可明显 提高测定的灵敏度，对于环境分析具有重要意义。 目前具有阴离子交换功能的离子交换型修饰电极报 道较少，有待进一步研究。 离子交换型修饰电极在环境元素的形态分析同样具 有重要意义，如Cr3+、Cr2O72-，但目前相关研究报 道较少。
修饰方法
功能分子修饰到电极表面的修饰方法很 多，如共价键合法、吸附法（包括自组装 法）、聚合物薄膜法、组合法（如碳糊电 极）和其他特殊的方法等，应根据所用电 极基体的性质与制备目的选择合适的修饰 方法。
离子交换型修饰电极
离子交换型修饰电极主要有： Nafion膜修饰电极 无机离子交联聚合物修饰电极 十二烷基硫酸钠修饰电极 壳聚糖修饰电极
Nafion膜修饰电极
Nafion是美国杜邦公司生产的阳离子交换剂，是 一种含过氟磺酸钠的高聚体。 在Nafion内部可分为憎水性的畴-聚四氟乙烯的 氟碳骨架畴及亲水性的畴-离子化的磺酸基。磺酸基 对阳离子有较好的选择性，尤其是对那些憎水大的阳 离子选择性更高。
Nafion修饰电极的制备



碳糊电极的制备因实验目的不同而各不相同，一 般用光谱纯石墨粉混合特定溶剂真空压入电极形 成碳糊，干燥后滴加Nafion甲醇溶液。 碳纤维微电极用HNO3 (1: 4)、无水乙醇和二次蒸 馏水浸泡洗涤，然后在静电场下滴加Nafion甲醇 溶液进行修饰。 玻碳电极采用溶剂(甲醇)挥发法制备。玻碳电极 经A1203抛光粉抛光成镜面，清洗，烘干。用微量 注射器慢慢滴加10μL 0.1%Nafion甲醇溶液于玻 碳电极表面，室温下挥发掉溶剂，即得所需修饰 电极





共价键合型 被测物与修饰剂活性中心间发生共价键合而被富集、 分离到电极表面。 疏水型富集 当基底电极表面修饰一层疏水性类脂物质时，该 类脂层可以从接触的溶液中富集疏水性有机化合物， 并阻碍亲水性分子的传输。 其它类型 利用电极表面修饰膜的渗透性，有选择地使某种 离子或分子透过膜孔，起到分子筛的作用，基于溶液 中离子或分子的大小、电荷、空间结构的差异而在修 饰膜上分离。对于共价聚合、电聚合及离子体聚合膜， 离子的透过作用主要取决于其机体的大小；而离子交 换型的聚合物膜，离子的透过主要取决于其所带的电 负性，即靠电荷排斥将干扰离子阻隔在膜外。
化学修饰电极分离富集法
内容概述



化学修饰电极简介 近年来的发展情况 相关原理、机理 Nafion膜修饰电极 离子交换修饰电极特点及应用
化学修饰电极简介
化学修饰电极是70年代中期发展 起来的一门新兴科学,也是目前最为活 跃的电化学和电分wenku.baidu.com化学的前沿领域, 目前己应用于生命科学、环境科学、 材料科学等领域。
离子交换修饰电极特点
具有特殊选择性及富集作用，其选择性 主要基于电荷作用，Nafion膜修饰电极、无 机离子交联聚合物修饰电极和十二烷基硫 酸钠修饰电极三种电极本身都是阴离子， 电极修饰后具有了阳离子交换功能，可吸 附相反电荷的阳离子基团到电极上发生电 化学反应，阴离子基团则不在电极发生反 应，而壳聚糖修饰电极则相反，具有阴离 子交换功能。
化学修饰电极在过去的几十年中在以下一些领 域得到明显的进展:
(1)电极表面微结构与动力学的理论研究。 (2)化学修饰电极的电催化研究。 (3)化学修饰电极在能量转换、存储和显示方面的研究。 (4)化学修饰电极在分析化学中的应用。 (5)化学修饰电极在生物电化学和传感器中的应用。 (6)表面修饰在光伏电极的光电催化和防腐中的作用。 (7)化学修饰电极在立体有机合成中的研究。 (8)分子电子器件的研究。
化学修饰电极不仅成为近代电化学电分析 化学的最新成就之一,而且也为整个化学学科 的发展显示出美好的前景。
分离原理：
化学修饰电极的研究就是利用电极表 面上的微结构所提供的多种能利用的势 场,使待测物进行有效的分离富集,并控制 电极电位,进一步提高选择性,同时把测定 方法的灵敏性和修饰剂化学反应的选择 性相结合,成为分离、富集和选择性三者 合而为一的理想体系。 基底材料：碳(石墨)、玻璃、金属等
机理
使用CME富集、分离时，在电极表面修饰上带 特定功能基团的功能分子，这些功能基团能与被测 物质发生离子交换、配合、共价键合等反应，而使 被测物富集或分离。 离子交换型 CEM通过表面的静电作用，吸引具有相反电荷 的离子而富集。 配位反应型 待测离子与修饰电极表面的物质发生配位反应 而被富集和分离。