最新電化學(xué)修飾電極(1).ppt

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1、化學(xué)修飾電極__________________________________________________化學(xué)修飾電極簡介化學(xué)修飾電極的制備常見的化學(xué)修飾電極__________________________________________________化學(xué)修飾電極（CMES）簡介化學(xué)修飾電極是20世紀(jì)70年代中期發(fā)展起來的一門新興的、也是目前最活躍的電化學(xué)和電分析化學(xué)的前沿領(lǐng)域?；瘜W(xué)修飾電極是在電極表面進行分子設(shè)計，將具有優(yōu)良化學(xué)性質(zhì)的分子、離子、聚合物以化學(xué)薄膜的形式排列在電極表面上，將修飾試劑的電化學(xué)行為賦予被修飾的電極表

2、面，從而改變了其表面性質(zhì)，使電化學(xué)電極有較高選擇性、靈敏度或穩(wěn)定性。以滿足許多電分析問題的要求并構(gòu)成了新的分析應(yīng)用以及不同的傳感器的基礎(chǔ)?；瘜W(xué)修飾電極擴展了電化學(xué)的研究領(lǐng)域，目前已應(yīng)用于生命、環(huán)境、能源、分析、電子以及材料學(xué)等諸多方面。基于微結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，電極上的修飾層可分為三種類型：修飾單層，修飾均相復(fù)層，修飾有粒界的厚層。__________________________________________________化學(xué)修飾電極的制備化學(xué)修飾電極的制備是化學(xué)修飾電極得以開展研究的關(guān)鍵性步驟。修飾方法的設(shè)計合理性與否、操作步驟及優(yōu)劣程

3、度對化學(xué)修飾電極的活性、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性有直接影響，因此是化學(xué)修飾電極研究和應(yīng)用的基礎(chǔ)。目前已經(jīng)發(fā)展的制備化學(xué)修飾電極的方法主要有滴涂法、共價鍵合法、電化學(xué)法、吸附法和摻雜法等。目前人們研究得比較多的是滴涂法、共價鍵合法和電化學(xué)法這三種方法，下面對這三種制備方法的研究進展進行論述。__________________________________________________滴涂法滴涂法是將溶解在適當(dāng)溶劑中的聚合物或者納米材料滴加或涂覆于電極表面，待溶劑蒸發(fā)干固后，生成涂膜結(jié)合在電極表面從而達(dá)到化學(xué)修飾的目的。具體方法為：(A)將電極浸

4、入修飾液中，取出后使附著于電極表面的溶液干固成膜；(B)用微量注射器把一定已知量的修飾液注射到電極表面，然后于固成膜；(C)電極在修飾液中旋轉(zhuǎn)，使其溶液附著于電極表面，然后干固成膜該方法主要用于制備Nafion或者碳納米管修飾電極。__________________________________________________優(yōu)缺點：該方法操作簡單且直接。但是，用滴涂法制備的修飾電極會因為溶劑的揮發(fā)而導(dǎo)致薄膜的厚度不均勻，并且重現(xiàn)性較差。_________________________________________________

5、_共價鍵合法是對電極表面進行預(yù)處理，以引入鍵合基，然后進行表面有機合成，通過化學(xué)鍵合反應(yīng)將預(yù)定官能團修飾到電極表面。采用這種方法制備的修飾電極具有分子識別功能和選擇性響應(yīng)，并且穩(wěn)定性很高。共價鍵合法__________________________________________________電化學(xué)法包括以下三種：電化學(xué)沉積法是一種將電極置于含有一定修飾材料的電解液中，采用恒電流或恒電位進行沉積而制備出修飾電極的方法。電化學(xué)聚合法則是一種利用電化學(xué)氧化還原引發(fā)，使電活性的單體就地在電極表面發(fā)生聚合，生成聚合物膜而達(dá)到修飾目的的方法。這

6、類電活性單體大多含有乙烯基、羥基和氨基的芳香化合物以及雜環(huán)、稠環(huán)多核碳?xì)浠衔锖凸诿杨惢衔锏?。這種方法主要被用來制備各種聚合物修飾電極。__________________________________________________電化學(xué)氧化法是利用電化學(xué)氧化作用使反應(yīng)物在電極表面生成特定的產(chǎn)物，該產(chǎn)物最終通過吸附、組裝或共價鍵合等作用修飾電極表面，從而制備化學(xué)修飾電極的一種方法。用該方法制備修飾電極的報道還不是很多。__________________________________________________自組裝單層膜基于

7、金與硫強的相互作用，硫基化合物可在金表面上自發(fā)形成單層膜[X(CH2)nSH,n>10],其能夠很好地操控界面上的反應(yīng)性。這種單層膜通常是將金電極浸泡在含有毫摩爾硫醇的乙醇溶液中隔夜后而獲得。形成自組裝的有機硫化物單層膜（SAMs），由于它在許多科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域里的潛在應(yīng)用，自20世紀(jì)80年代末就已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注。除了它的在單層膜結(jié)構(gòu)和長程電子轉(zhuǎn)移研究應(yīng)用外，還有在化學(xué)傳感器和生物傳感器方面的應(yīng)用，以及信息儲存裝置和平板印刷等中的應(yīng)用。__________________________________________________S-

8、H鍵的清除是單層膜形成的關(guān)鍵：RSH+Au?RS-Au+e-+H+烷基間的范德華力決定了單層膜的定向。通過這樣的自組裝過程形成了結(jié)構(gòu)完美的單層膜，碳?xì)滏溝嗷テ叫?，以約30O斜立于電極的表面上。