硼掺杂金刚石薄膜电极上水杨酸的电化学行为

硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极是用于电化学分析中的理想电极材料。以水杨酸(SA)为目标物,利用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)对BDD电极上SA的电化学行为进行了研究。结果发现,SA的电化学过程有两个氧化峰,没有还原峰,氧化还原反应为不可逆反应。在低电势下出现的氧化峰电流正比于扫描速率的平方根,具有良好的线性关系,表明不可逆的氧化反应过程中扩散步骤为反应的控制步骤。电极/溶液界面的结构可以用R(QR)的等效电路拟合,当电极电位从开路电位(OCP)提高到2.5 V时,电荷转移电阻Rct从5.137×105Ω·cm2降低到4.171×102Ω·cm2,说明电极电位的增加能够加快氧化反应的进行,可以提高电催化反应速率大小。     

青霉素在硼掺杂金刚石薄膜电极上的电化学行为研究

采用直流等离子体化学气相沉积法制备了硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极。利用循环伏安法(CV)和电化学交流阻抗谱(EIS)研究青霉素在BDD电极上的电化学过程,并利用等效电路对相关的电极动力学参数进行了拟合。研究表明,青霉素G钠在电极上的电化学氧化过程为不可逆过程,氧化峰电位为2.2 V,没有还原峰出现,电极表面有中间产物的吸附,但在高于水分解电压下氧化能够恢复原来的活性。当电极电位在开路电位(OCP)至1.5 V时,电极过程由电荷传递过程和传质扩散过程共同控制,即电化学极化与浓差极化同时存在;当电极电位在1.8～2.5 V时,电极过程由电荷传递过程控制。     

对乙酰氨基酚在硼掺杂金刚石薄膜电极上的电化学行为及测定

硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极是用于电化学分析的理想电极材料。采用循环伏安法研究了BDD电极上对乙酰氨基酚的电化学行为。研究发现,对乙酰氨基酚的氧化反应为不可逆电氧化反应,氧化峰电流与扫描速率的平方根成正比,受扩散控制。通过优化循环伏安测试参数建立了BDD电极上对乙酰氨基酚的测定方法,优化后测试参数为扫描速率10 mV/s,电压扫描范围为-1.0~2.0 V(vs.Ag/AgCl),扫描1次,扫描步长2.44 mV,得到氧化峰电流值与对乙酰氨基酚浓度在10.0~500.0 mg/L范围内呈线性关系,线性回归曲线为Y=1.279 34×10~6X+5.696 73,r=0.999 79。对本测定方法进行了精密度、稳定性和回收率的方法学考察,测定结果令人满意。     

青霉素在硼掺杂金刚石薄膜电极上的电化学行为研究

采用直流等离子体化学气相沉积法制备了硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极。利用循环伏安法(CV)和电化学交流阻抗谱(EIS)研究青霉素在BDD电极上的电化学过程,并利用等效电路对相关的电极动力学参数进行了拟合。研究表明,青霉素G钠在电极上的电化学氧化过程为不可逆过程,氧化峰电位为2.2 V,没有还原峰出现,电极表面有中间产物的吸附,但在高于水分解电压下氧化能够恢复原来的活性。当电极电位在开路电位(OCP)至1.5 V时,电极过程由电荷传递过程和传质扩散过程共同控制,即电化学极化与浓差极化同时存在;当电极电位在1.8～2.5 V时,电极过程由电荷传递过程控制。     

对乙酰氨基酚在硼掺杂金刚石薄膜电极上的电化学行为及测定

硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极是用于电化学分析的理想电极材料。采用循环伏安法研究了BDD电极上对乙酰氨基酚的电化学行为。研究发现,对乙酰氨基酚的氧化反应为不可逆电氧化反应,氧化峰电流与扫描速率的平方根成正比,受扩散控制。通过优化循环伏安测试参数建立了BDD电极上对乙酰氨基酚的测定方法,优化后测试参数为扫描速率10 mV/s,电压扫描范围为-1.0².0 V(vs.Ag/AgCl),扫描1次,扫描步长2.44 mV,得到氧化峰电流值与对乙酰氨基酚浓度在10.02.0 V(vs.Ag/AgCl),扫描1次,扫描步长2.44 mV,得到氧化峰电流值与对乙酰氨基酚浓度在10.0⁵00.0 mg/L范围内呈线性关系,线性回归曲线为Y=1.279 34×10500.0 mg/L范围内呈线性关系,线性回归曲线为Y=1.279 34×10⁶X+5.696 73,r=0.999 79。对本测定方法进行了精密度、稳定性和回收率的方法学考察,测定结果令人满意。     

螺旋霉素的电化学检测研究

通过恒电位还原氧化石墨烯的方法制备电化学还原氧化石墨烯修饰电极(rGO/GCE),再结合浸渍法制备出电化学还原氧化石墨烯纳米银复合修饰电极(rGO-AgNPs/GCE)。考察了螺旋霉素(SPY)在rGO-AgNPs/GCE上的电化学响应情况，并对修饰量、电还原时间、浸渍时间、支持电解质种类及酸碱度等实验条件进行优化。结果显示，在2.0×10^-6～1.0×10^-4 mol/L浓度范围内，SPY氧化峰电流与其浓度呈显著的线性关系，线性方程为I_p=0.528 5c+26.085,r=0.997 3,检测下限为4.0×10^-7 mol/L。稳定性、可重复性和回收率实验取得令人满意的结果。     

基底材质对于BDD电极电解含溴水时溴酸盐生成的影响

以市售常见的3种不同基底BDD电极(Ta/BDD、Nb/BDD、Si/BDD)为阳极构建电化学氧化体系,分别采用XRD、SEM实验对3种电极的薄膜晶体组分和表面形态进行考察;采用循环伏安实验(CV)和计时电量实验(CC)方法对3种电极在含溴(Br~-)化物溶液体系中的电化学行为进行表征;分别采用水杨酸(SA)和2,6-二氯靛酚钠(DCIP)作为探针物质,分别对主要的电生活性物质羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O~-_2)产率进行捕获测定;利用电解模拟含Br~-水实验,考察初始Br~-浓度、电流密度和pH等实验条件对3种电极作用下Br~-转化反应速率的影响。结果表明,采用相同气相沉积工艺制备的3种电极,基底元素与C元素均通过相互熔合的方式向薄膜中引入了合金成分,这些成分的电阻率影响了电极的电化学性质。由于薄膜成分的不同,使得3种电极的电势窗口、反应电子数n及表面余量Γ_0等电化学特性表现出一定的差异,其中电势窗口和n均表现为Ta/BDD电极最大,而3种电极的Γ_0值差异相对不显著。BDD电生自由基以·OH为主,其数量较·O~-_2多;3种电极电生速率高低依次为Ta/BDDNb/BDDSi/BDD电极。不同操作条件下电解含Br~-水实验发现,Ta/BDD电极与其他两电极相比有更强的氧化性,可能更易促使Br~-向高价态转化。     

抗坏血酸在石墨烯修饰电极的电化学行为研究

以300目鳞片状石墨为原料,采用Hummers法制备氧化石墨并用电化学还原法制备石墨烯修饰电极,分别用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)对石墨,氧化石墨,氧化石墨烯和石墨烯的结构进行了表征。并以石墨烯修饰电极作为电极,用循环伏安法测试了其在含有一定浓度抗坏血酸的磷酸氢二钠-柠檬酸溶液中的电化学行为,选择了测试的最佳条件。在最佳实验条件下,采用计时电量法、OCPT(开路电位)测试抗坏血酸的电化学行为。实验结果表明,抗坏血酸的电化学氧化是单电子的反应,扩散系数D=3.24×10-6cm2·s~(-1),反应速率常数k0=3.78×10-6cm·s~(-1),电荷传递系数β=0.310。     

苯酚在硼掺杂金刚石薄膜电极上的电化学行为研究

对苯酚在硼掺杂金刚石(Boron-doped diamond,BDD)薄膜电极上的电化学行为进行了研究,采用三电极体系以BDD电极为工作电极,利用循环伏安法研究了苯酚在电极上的电化学氧化过程。研究发现,苯酚在电极上的氧化反应为完全不可逆的电氧化反应,受扩散控制,多次循环伏安扫描后苯酚在电极表面易发生聚合形成聚合物薄膜,导致氧化峰电流下降,但在高于水的分解电压条件下电解,该聚合物薄膜可以被氧化分解,电极恢复活性。     

硼掺杂金刚石膜电极电氧化降解对氯苯酚废水

采用循环伏安法研究了中性介质中对氯苯酚在硼掺杂金刚石(BDD)膜电极上的电氧化行为。提出了一种以BDD膜电极为阳极的电化学氧化降解对氯苯酚废水的新工艺,考察了阳极电流密度、对氯苯酚初始浓度、电解液初始pH、支持电解质浓度等工艺因素对电氧化降解效果的影响。结果表明:在阳极极化电位为1.4～1.6V(vs.SCE)时,对氯苯酚在BDD膜电极表面发生直接电氧化反应,生成易吸附的中间产物,导致电极活性降低;在阳极极化电位高于2.0V(vs.SCE)时,BDD膜电极能够良好地电氧化降解对氯苯酚溶液,该过程是通过直接电氧化过程与间接电氧化过程联合作用实现的。通过考察若干工艺因素对对氯苯酚电氧化降解效果的影响发现,较为理想的工艺参数组合为,阳极电流密度60mA·cm-2、支持电解质浓度10g·L-1、对氯苯酚初始浓度10mmol·L-1、电解液初始pH7。在该工艺条件下,COD去除率达到96.1%,平均电流效率为50.2%。高效液相色谱证实了BDD膜电极能有效地电氧化降解对氯苯酚。