文档介绍：硕士学位论文
摘要
化学修饰电极, 特别是自组装膜修饰电极, 由于具有显著的优点和广泛的应
用前景, 目前己经成为了电分析化学研究的一个重要领域。而电分析方法在实际
样品检测中存在的最大难题就是敏感电极表面的污染。用带有特定功能团的自组
装膜来修饰电极, 可以有效地保护电极表面, 实现复杂样品中金属元素的快速、
简便测定。具有实际应用价值和良好的发展空间。本文在下述几个方面开展了相
关研究工作
提出了一种琉基乙酸修饰金电极结合欠电位沉积和负方波阳极溶
出伏安法直接测定复杂样品中铜含量的方法。由于琉基乙酸在金电极的表面形成
了一层无序的多孔膜, 该膜具有铜离子能通过, 而大分子难于通过的特点, 因而
电极具有优良的选择性。琉基乙酸修饰金电极可用于直接测定含有人血清蛋白的
溶液中铜的含量, 铜的浓度在、一一又一范围内与溶出峰电流成线性关
系。将修饰金电极用于环境样品中铜含量的直接伏安检测, 取得了满意结果。
率先采用琉基乙磺酸钠修饰金电极结合溶出伏安法来研究铜与血
清蛋白结合的动力学过程。琉基乙磺酸钠修饰金电极可以用于直接测定含有人血
清蛋白的溶液中自由铜离子的含量直到达到吸附平衡。首次推导出了一个两步连
续反应模型来描述这个结合过程。通过非线性拟合得到了铜在人血清蛋白上结合
的动力学参数。
发展了一种新的杂环化合物一琉基苯并咪哩修饰金电极用于含有
表面活性剂的溶液中铜的直接伏安检测的方法。用电化学方法表征了自组装
膜, 并研究了其溶出伏安行为, 初步探讨了机理。通过一个预富集过程结合脉冲
溶出伏安法, 可检测到低至的铜。且可以用于有表面活性剂的溶液中铜的
直接伏安检测。可望用于复杂样品中铜的直接检测。
关键词自组装膜复杂样品重金属伏安法直接检测
了
化学修饰电极用于复杂样品中重金属的直接伏安检测
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硕士学位论文
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硕士学位论文
第章绪论
化学修饰电极, 是一种利用化学和物理
的方法, 将具有优良化学性质的分子、离子或聚合物固定在电极表面, 并赋予其
某种特定性质, 以使其高选择性地进行所期望的反应, 实现功能设计, 从而使待
测物进行有效分离富集的电极「,,。因此, 可以从化学状态上人为控制电极的表面结
构, 通过对电极表面的分子裁减, 按意图赋予电极预定的功能, 以便有选择性地
进行所预期的反应, 在分子水平上实现电极功能的设计。目前, 己经成功应
用在分析科学、生命科学、环境科学等诸多领域。
重金属元素在环境中普遍存在, 并可长期累积, 是不可降解的环境污染物。
因此建立快速、准确的测定方法具有实际意义。在重金属元素的检测方面, 溶出
伏安法是一种重要的分析方法。它对一些物质的测定有
很高的灵敏度, 较好的精密度、准确度, 仪器设备简单易得, 且运行费用远低于
光谱法和色谱法, 因此在痕量分析中占有相当重要的地位。
本章就化学修饰电极、溶出伏安法的研究现状作一综述。
化学修饰电极研究概况
年,和’分别报导了按人为设计对电极表面进行化学修饰的
研究, 标志着化学修饰电极的正式问世。在过去的近三十年里, 化学修饰电极得
到了极大的发展, 特别是对电极表面的分子裁减、微结构设计及其潜在应用价值
的研究等, 把电化学推进到一个新的阶段, 是当前电化学、电分析化学方面十分
活跃的前沿研究领域。
化学修饰电极构成了一种全新的电极体系, 可用于以下几个方面
于光谱性的基础电化学研究, 包括非均相电子传递与电极表面的化学活性
以及与电极表面静电现象之间的关系, 也包括非均相电子传递及电子和离子在聚
合物膜中的传输关系。
用于化学敏感、能量转换和存储分子器件, 电色显示以及电化学有机合成
方面的电化学器件和体系的设计。
与电化学中其他电极的概念相比, 化学修饰电极最突出的特点就是在电极的
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。它按
人们的意图设计, 并被赋予了某种特定的性质, 如化学的、电化学的、光学的、
电学的性质等。化学修饰电极的表面性质比离子选择性电极要宽泛得多, 它概括
了相界面的设计, 电极表面和电极之间的膜中分配和传输性质的设计, 是意图设
计的最高形式。
从本质上看, 化学修饰电极在提高选择性和灵敏度方面具有独特的优越性。
化学修饰电极用于复杂样品中重金属的直接伏安检测
化学修饰电极表面的微结构可提供多种势场, 使待测物能够进行有效的分离富集,
借控制电位又能进一步提高选择性, 而且还能把测定方法如脉冲伏安、溶出伏
安法等的灵敏性和修饰剂化学反应的选择性