修饰电极
1.电致化学发光生物传感新技术的研究
2.3 金胶的制备
纳米金胶合成参照文献[l6]采用柠檬酸钠还原HAuCI;的方1%(质量分数)的HAuCI;溶液加入到100mL亚沸蒸馏水中，加热搅拌下快速加入2.5mLI%(质量分数)的柠檬酸三钠溶液。在沸腾30min，这期间溶液颜色变换由灰至蓝再至紫色，最后变为酒红色
继续搅拌10分钟。将制备得到的金胶置于棕色瓶中，4℃低温保
2．4 玻碳电极上电沉积Ru(bpy)32+/AuNps/chitosan膜电沉积溶液的制备方法为将50毫克的壳聚糖加入5毫升蒸馏水中用盐酸调整pH值到3，过滤除去未溶解成分，再用IM的NaOH 将壳聚糖溶液的pH值调到5。然后将100ｕLRu(bpy)3Cl2:和100ｕL AuNps加入壳聚糖溶中，搅拌10分钟使其分散均匀备用。
玻碳电极(4毫米直径)用0.05ｕm的氧化铝粉末抛光再分别在水和乙醇溶液中超声清洗。整个电沉积过程是利用三电极系统上采用计时电压法实现，其中铂丝作为阳极玻碳电极作为阴极。采用的电流密度为20A.m-2沉积时间为5分钟。沉积过程完成后，用蒸馏水清洗电极并在室温下干燥备用。
2.新型电化学生物传感器的构建及其在生化分析中的应用
2.2.3PAM一CS半互穿聚合物网络水凝胶的制备及Hb在其中的固定壳聚糖用1%(v/v)醋酸溶解，搅拌大约4小时，使壳聚糖固体完全溶解然后过滤除去可能存在不溶性杂质，所配壳聚糖溶液浓度为2%(w/v)。Hb固定于PAM一CS半互穿聚合物网络水凝胶按照文献所报道的方法[1川:将2.smL壳聚糖溶液， 190mgAM单体， 10mgMBA交联剂， 4mg过硫酸钾， 50mgHb 以及 7.5mLpH7.0的solllM的磷酸盐缓冲液(PBS)置于 50mL的圆底烧瓶中，在氮气保护下搅拌混合 30min后，加.入 1mLO.16%(w/v)的亚硫酸氢钠溶液。混合溶液继续搅拌15分钟，然后停止搅拌，在氮气保护下继续聚合3小时即可。在制备过程不加Hb或壳聚糖溶液，按照上述同样的方法制得PAM一CS及Hb~PAM水凝胶。
3. 离子液体为溶剂制备CMC/MWCNTs 复合材料及其电化学性能
(ⅲ) CMC/MWCNTs的制备. 将1.0 mg MWCNTs和20 g 离子液体加入到100 mL 单颈圆底烧瓶中, 在80℃下超声1 h. 然后加入20 g 含CMC 质量分数为5%的离子液体溶液, 继续超声1 h 后
加入20 mL 去离子水. 再将反应液用0.22 μm 混纤滤膜进行抽滤, 将得到的黑色产物重新分散到去离子水中后再次进行抽滤, 反复此操作5 次. 最后将制得的CMC/MWCNTs 复合材料分散
到5 mL 去离子水中待用.将CMC/MWCNTs 复合材料配制在水溶液中,超声分散10 min, 形成浓
度为10 mg/mL 稳定的悬浊液. 以微量进样器取2 μL MWCNTs/CS 混合液置于经抛光处理后的玻碳电极表面上, 经过红外灯烘干后,即得到纤维素钠/多壁碳纳米管/玻碳电极
(MWCNTs/CS/GCE).
2． 3 石墨烯/纳米金复合材料的制备
采用同步还原法制备石墨烯/纳米金复合材料。首先将80 ! L 5 mmol /L HAuCl4·3H2O 溶液与
20 !L 1． 0 g /L GO 溶液混合; 随后加入800 !L H2O 稀释，并使之混合均匀，在超声振荡条件下加入100
!L 0． 1 mol /L 抗坏血酸溶液，维持该条件反应20 min，所得混合物于室温下静置48 h。
制备过程中，石墨烯表面含氧官能团的数量对其与金纳米颗粒间的连接起至关重要作用［14］。未加入抗
坏血酸前，GO 表面大量的含氧官能团为Au3 + 在其表面的有效吸附提供了保证; 加入抗坏血酸后，GO 表
面的Au3 + 首先被还原成微小的金核，随后逐渐形成金纳米颗粒，而GO 表面未吸附有Au3 + 的含氧官能
团则直接被抗坏血酸还原，最终得到稳定的石墨烯/纳米金复合材料。该复合材料的原子力显微镜图像
( 图1) 表明，所得的石墨烯材料的厚度约为1 nm，其上面负载纳米金颗粒的粒径约为5 nm。
银纳米修饰电极的制备及电化学行为
银纳米修饰电极的制备及电化学行为 作者：姚爱丽， 吕桂琴， 胡长文， YAO Ai-Li， LU Gui-Qin， HU Chang-Wen 作者单位：北京理工大学理学院化学系,北京,100081 刊名： 无机化学学报 英文刊名：CHINESE JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY 年，卷(期)：2006,22(6) 被引用次数：12次 参考文献(16条) 1.董绍俊;车广礼;谢远武化学修饰电极 2003 2.Nada M D;David M B查看详情 2001 3.Sandmamn G;Dietz H查看详情 2000 4.高迎春;李茂国;王广凤银纳米修饰电极的制备及其对灿烂甲酚蓝的催化研究[期刊论文]-Chin J Anal Lab 2004(12) 5.Sarkar J;Pal P;Talapatra G B Adsorption of 2-aminobenzothiazole on colloidal silver particles: An experimental and theoretical surface-enhanced Raman scattering study[外文期刊] 2005(26) 6.Vukovic V V;Nedeljkovic J查看详情 1993(04) 7.Gole A;Sainkar S R查看详情 2000(05) 8.Kumar A;Mandale A B;Sastry Sequential electrostatic assembly of amine-derivatized gold and carboxylic acid-derivatized silver colloidal particles on glass substrates[外文期刊] 2000(17) 9.Cheng L;Dong S J查看详情 2000 10.周延秀;朱果逸;汪尔康查看详情 1994(03) 11.Liu Z L;Wang X D;Wu H Y查看详情[外文期刊] 2005 12.Tang Z Y;Liu S Q;Dong S J查看详情 2001 13.曹楚南;张鉴清电化学阻抗谱导论 2002 14.阮北;鲁彬;童汝亭自组装巯基环肽单层膜修饰金电极电化学行为的研究[期刊论文]-J Hebei Normal University Natural Science Edition 2003(05) 15.孙向英;翁文婷荧光性自组装双层膜的制备及其性能研究[期刊论文]-Chemical Journal of Chinese Universities 2005(06) 16.Lu M;Li X H;Yu B Z查看详情[外文期刊] 2002 本文读者也读过(2条) 1.夏立新.宫科.汪舰.康笑博.佟胜睿.刘广业.XIA Li-Xin.GONG Ke.WANG Jian.KANG Xiao-Bo.TONG Sheng-Rui. LIU Guang-Ye用简便方法组装二维模板银纳米阵列[期刊论文]-化学学报2007,65(21) 2.吕桂琴.姚爱丽.郑传明.L(U) Gui-qin.YAO Ai-li.ZHENG Chuan-ming MPA包覆的银纳米粒子修饰电极制备和电化学表征[期刊论文]-北京理工大学学报2006,26(10) 引证文献(12条) 1.王耀先.贺国旭.张秋霞.王香.胡中爱铝基氪化铝模板制备Ag纳米线及其电化学性质[期刊论文]-化工新型材料2013(1) 2.周闻云.陈艳玲.韩清.贾玉萍抗坏血酸在纳米银DNA修饰电极上的电化学行为研究[期刊论文]-分析科学学报
高中化学 电极反应式的书写
电极反应式的书写 高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆ 典例在线锂电池是新一代高能电池，目前已研发出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为：Li＋MnO2===LiMnO2。下列说法中正确的是 A．Li是正极，MnO2是负极 B．放电时负极的反应：Li－e－===Li＋ C．放电时正极的反应：＋e－===MnO2 D．电池放电时，产生高锰酸根离子 【参考答案】B 【试题解析】Li在负极发生反应：Li－e－===Li＋，MnO2在正极发生反应：MnO2＋e－===。 解题必备 1．根据装置图书写电极反应式 （1）确定原电池的正负极及放电的物质。 首先根据题目给定的图示装置特点，结合原电池正负极的判断方法，确定原电池的正负极及放电的物质。 （2）书写电极反应式。 ①负极反应： 规律：活泼金属或H2(或其他还原剂)失去电子生成金属阳离子或H＋(或其他氧化产物)，要注意生成的物质是否与电解质溶液发生反应。 ②正极反应： 规律：阳离子得电子生成单质或氧气得电子生成O2－。 （3）写出电池总反应方程式。 结合电子守恒将正负极电极反应式相加即得到电池总反应方程式。 2．根据电池总反应式，写电极反应式 第一步：找出还原剂和氧化剂，确定负极、正极放电的物质。 第二步：利用电荷守恒写出电极反应式，注意电极上生成的新物质是否与电解质溶液发生反应，如O2?在酸性溶液中生成H2O，在碱性或中性条件下生成OH－；＋4价碳在酸性条件下生成CO2，在碱性溶液中
以形式存在。 第三步：验证，将两个半反应相加，得总反应式。总反应式减去一个反应式得到另一个反应式。 学霸推荐 1．Li-A l/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S+Fe 有关该电池的下列说法中，正确的是 A．Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1 B．该电池的总反应式为2Li＋FeS===Li2S＋Fe C．负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋ D．充电时，阴极发生的电极反应式为Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS 2．Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是 A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋ B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移 D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ 3．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是A．由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，其负极反应式为：Al?3e?Al3+ B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al+4OH??3e?+2H2O C．由Fe、Cu、FeCl 3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu–2e?Cu2+ D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu?2e?Cu2+ 答案 1．【答案】B 【解析】由正极的电极反应式知，在负极上Li失去电子被氧化，所以Li-Al在电池中作为负极材料。该材料中Li的化合价为0价，故A项错误；负极的电极反应式为2Li－2e－===2Li＋，故C项错误；该电池的总反应式为正、负极的电极反应式之和：2Li＋FeS===Li2S＋Fe，故B项正确；由于充电时阴极发生还原反应，所以阴极的电极反应式为2Li＋＋2e－===2Li，故D项错误。 2．【答案】B 3．【答案】C
纳米材料修饰电极
A highly sensitive hydrogen peroxide amperometric sensor based onMnO2-modi?ed vertically aligned multiwalled carbon nanotubes，Analytica Chimica Acta，2010 MnO2-多臂碳纳米管 Cu电极 Gold nanoparticles mediate the assembly of manganese dioxide nanoparticles for H2O2 amperometric sensing，Electrochimica Acta，2010 MnO2–AuNP/ GCE H2O2电流传感 器 A novel nonenzymatic hydrogen peroxide sensor based on MnO2/graphene oxide Nanocomposite，Talanta，2010 GO/MnO2/ GCE（氧化 石墨烯） H2O2电流传感 器 Electrochemical investigation of MnO2 electrode material for supercapacitors，ScienceDirect，2011 MnO2泡沫镍电极MnO2电活性物 质作为超级电容 材料 Facile synthesis of novel MnO2 hierarchical nanostructures and their application to nitrite sensing，Sensors and Actuators B: Chemical，2009 MnO2/QPVP-Os/GCE (联吡啶锇取代的聚乙 烯吡啶) 亚硝酸盐传感器 Preparation of MnO2/graphene composite as electrode material for supercapacitors，J Mater Sci ，2011 MnO2/grapheme(石墨 烯) 超级电容器 Hydrogen peroxide sensor based on glassy carbon electrode modified with β-manganese dioxide nanorods，Microchim Acta (2011) β-MnO nanorods/GCE 。 H2O2电化学传 感器 Mn3O4 Graphene Hybrid as a High-Capacity Anode Material for Lithium Ion Batteries，American Chemical Societ，2010 Mn3O4/RGO（还原石墨 电极） 锂离子电池阳极 材料 Non-enzymatic electrochemical CuO nano?owers sensor for hydrogen peroxide detection，Talanta，2010 CuO/Cu箔H2O2电流传感 器（无酶） Synthesis of CuO nanostructures and their application for nonenzymatic glucose sensing，Sensors and Actuators B: Chemical，2010 CuO以碳为基底做成电 极 葡萄糖传感器 （无酶） A highly sensitive nonenzymatic glucose sensor based on CuO nanoparticles-modi?ed carbon nanotube electrode，Biosensors and Bioelectronics，2010 CuO/MWCNTs/Cu电极葡萄糖传感器 （无酶） An improved sensitivity nonenzymatic glucose biosensor based on a CuxO modi?ed electrode，Biosensors and Bioelectronics，2010 CuxO/Cu箔葡萄糖传感器 （无酶） Synthesis of CuO nanoflower and its application as a H2O2 sensor，Bull. Mater. Sci，2010 CuO NFS/Nafion-Au电 极 H2O2电流传感 器（无酶）
修饰碳纤维电极为工作电极!溶出伏安法测定银离子
修饰碳纤维电极为工作电极!溶出伏安法 测定银离子 金根娣! 杨阿喜" !!%扬州教育学院"扬州""(&&"#!"%扬州环境资源职业技术学院"扬州""(!"7$ 摘!要 文中详述了碳纤维电极!*Q Z"的制备及处理方法$用电化学聚合法将噻吩单体聚合并修饰在*Q Z上#应用此修饰电极于测定银时$将试液在&%!0J F*[Y!O P< # 中在Y&%(V处预还原!"&C$使=3R离子与聚噻吩生成络合物$然后在&!&%'V范围内扫描$使=3R从上述络合物中从电极上溶出$实现了银离子的阴极溶出伏安测定$在&%"$V处可得银离子的氧化峰电位$其峰电流值与银离子浓度在(%&\!&Y7!!%&\!&Y#0J F*[Y!范围内呈线性关系$方法的检出限!#8+B"为(%&\!&Y90J F*[Y!# 关键词 聚噻吩'修饰的碳纤维电极'示差脉冲阳极溶出伏安法'银离子 中图分类号 <'(7%!!!!文献标识码 =!!!文章编号 !&&!,$&"&!"&&9$!",!!((,&$ &)*,;;,-
高三化学电极反应的书写
-电极反应的书写 一、写出下列装置的电极反应 1、 2、 3、 4、 5、 6、 铁银 NaCl溶液
7、 8、 9、 10、 11、M 、N 均为惰性电极： CuSO 4
12、 13、 14、a、b、c、d都为惰性电极，填空： M为极，N为极， a极上的电极反应为： b极上的电极反应为： 总方程式为： c极上的电极反应为: d极上的电极反应为： 总方程式为：
15、 （1 A： C： 16 17B上的c （1 （2 （3 ________或
参考答案1、阳极：4OH-4e—＝2H2O+O2↑ 阴极：2Cu2++4e—＝2Cu 2CuSO4 + 2H2O 电解 2H2SO4 + O2↑+ 2Cu 2、负极：Cu–2e—＝Cu 2+正极：2Ag++2e—=2Ag 总方程：2Ag ++ Cu＝Cu 2++2Ag 3、负极：Fe 总反应： 4、负极：2H2 正极：O2 2H2 5、负极： 正极：O2+ 总方程： 6、阳极： 阴极：2H+ 2NaCl + 2H2 7、阳极：Cu 阴极： 8、正极：O2 负极：2H2 2H2+O2=2H 9、负极：Cu 正极：2Ag ++2e—=2Ag 总方程：2Ag ++ Cu＝Cu 2++2Ag 10、负极：2Al–6e—+8OH—=2AlO2—+4H2O 正极：6H2O+6e—=3H2↑+6OH— 11、M、N均为惰性电极： 甲池：负极：C2H5OH－12e+16OH—=2CO32—+11H2O 正极：3O2+6H2O+12e—＝12OH―
总：C2H5OH+3O2+4KOH=2K2CO3+5H2O 乙池：阳极：4OH-4e—＝2H2O+O2↑ 阴极：4Ag++4e—＝4Ag 4AgNO3 + 2H2O 电解 4HNO3 + O2↑+ 4Ag 12、正极：3O2+12e—+12H+=6H2O 负极：C2H5OH－12e—+3H2O=2CO2+12H+总方程式：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O 13 14、 a： b： c： d、 2H2 15、 CuCl C： D： 4AgNO3 + 2H2O 4HNO3 + O2↑+ 4Ag 16、负极：CH4—8e—+10OH—=CO32—+7H2O 正极：2O2+4H2O+8e—＝8OH― CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 17、（1）正极 （2）2NaCl + 2H2O 电解 2NaOH + H2↑+ Cl2↑ （3）Zn—2e—=Zn2+
血红蛋白在纳米金修饰电极上的电化学研究(1)
第20卷第7期2008年7月化学研究与应用 Che m ical Research and App licati on Vol .20,No .7 July,2008 收稿日期:2007208209;修回日期:2008203209 基金项目:国家自然科学基金项目(20375008,20475001)资助;广东省科技攻关项目(2004B33301024,2005B10301041,2006B12401011)资 助;广东省自然科学基金项目(06108856)资助 联系人简介:程发良(19672),男,教授,主要从事生物电化学研究。Email:chengfl@dgut .edu .cn 文章编号:100421656(2008)0720872204 血红蛋白在纳米金修饰电极上的电化学研究 张 敏1 ,程发良 13 ,蔡志泉2,姚海军 1 (1.东莞理工学院生物传感器研究中心,广东 东莞 523106) (2.东莞理工学院城市学院,广东 东莞 523106) 关键词:纳米金;牛血红蛋白;化学修饰电极 中图分类号:O65711 文献标识码:A 氧化还原蛋白在电极上的直接电化学研究不但能获得有关蛋白质和酶的热力学和动力学性质等重要信息,为开发新型生物传感器和生物反应器提供理论指导,而且对了解它们在生命体内的电子转移机理和生理作用机制具有重要意义。 血红蛋白(Hb )是以血红素为辅基的蛋白质,在生物体中的主要功能是运输O 2。由于它的三维结构已经确定,所以常常用作研究蛋白质的结构 与功能关系的模型物[1,2] 。HB 分子庞大,电活性中心血红素被四条肽链包围而不易暴露,且在常规电极上强烈吸附和变性,使得它在一般固体电 极上的电子传递困难,需要借助媒介体[3] 、促进剂[4]或特殊电极材料[5] 促进电化学反应。 金属纳米粒子由于具有与其颗粒大小相关的 特殊性质[6] ,如表面效应、体积效应、量子尺寸效应等,从而产生不同于相应块体材料的电学、光学、磁学和催化性能,逐渐为电分析化学领域广泛 关注[7] 。文献曾报道了纳米金用于测定儿茶酚[8]、去甲肾上腺素[9]、葡萄糖[10211]等物质。本文利用电化学沉积法制备了纳米金修饰电极,利用该修饰电极测定了血红蛋白,实验结果表明:纳米 金具有良好的生物共容性[12] ,且纳米金较大的比表面积增强了血红蛋白在电极表面的吸附,显著提高了血红蛋白的电化学响应,实现了血红蛋白的直接电化学。 1 实验部分 111 试剂和仪器 牛血红白蛋白(国产,储备液在4℃条件下保存);氯金酸(HAuCl 4?3H 2O );实验用缓冲溶液为012mol/L Na Ac -HAc,pH 值采用混合不同比例的Na Ac 和HAc 溶液调整;实验所需的其余试剂均为分析纯;实验用水为二次蒸馏水;所有实验均在室温下进行。 P ARST AT2273电化学综合测试系统;电化学实验采用三电极体系:工作电极为裸玻碳电极(GCE )或者纳米金修饰电极(NG/GCE ),参比电极为饱和甘汞电极,对电极为铂电极;赛多利斯电子天平BS124S (北京赛多利斯仪器有限公司);超声波清洗器(昆山市超声波仪器厂);电子pH 计H I 98101(北京哈纳科仪科技有限公司)。112 修饰电极的制备金溶胶的制备参照文献[13] 。将玻碳电极先用金相砂纸抛光,然后依次用110、013μm 的A l 2O 3在麂皮上抛光至镜面,再移入超声水浴中清洗,最后依次用1∶1乙醇、1∶1HNO 3和蒸馏水超声清洗。把经过预处理的玻碳电极,用氮气吹干,置于金溶胶中于+115V 下电沉积2h 即可,标记为NG/GCE ,置于NaHc -HAc 缓冲溶液中备用。113 实验方法 电化学实验均在50mL 电解池中进行,用上述三电极系统,测定电化学曲线。测试前需向溶液中通氮气20m in 以上,以除去溶液中的溶解氧。所有实验均在室温下进行(约25℃)。
高中化学 几种常见的“燃料电池”的电极反应式的书写素材 新人教版
几种常见的“燃料电池”的电极反应式的书写 燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池，它与原电池形成条件有一点相悖，就是不一定两极是两根活动性不同的电极，也可以用相同的两根电极。燃料电池有很多，下面主要介绍几种常见的燃料电池，希望达到举一反三的目的。 一、氢氧燃料电池 氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H2，正极通入 O2，总反应为：2H2 + O2 === 2H2O 电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况： 1．电解质是KOH溶液（碱性电解质） 负极发生的反应为：H2+ 2e- === 2H+ ,2H+ + 2OH- === 2H2O,所以： 负极的电极反应式为：H2– 2e- + 2OH- === 2H2O； 正极是O2得到电子，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH-即：2O2- + 2H2O === 4OH-，因此， 正极的电极反应式为：O2 + H2O + 4e- === 4OH-。 2．电解质是H2SO4溶液（酸性电解质） 负极的电极反应式为：H2 +2e- === 2H+ 正极是O2得到电子，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在酸性条件下不能单独存在，只能结合H+生成H2O即：O2- + 2 H+ === H2O，因此 正极的电极反应式为：O2+ 4H+ + 4e- === 2H2O(O2 + 4e- === 2O2-，2O2- + 4H+ === 2H2O) 3. 电解质是NaCl溶液（中性电解质） 负极的电极反应式为：H2 +2e- === 2H+ 正极的电极反应式为：O2 + H2O + 4e- === 4OH- 说明：1.碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2.酸性溶液反应物、生成物中均无OH- 3.中性溶液反应物中无H+ 和OH- 4.水溶液中不能出现O2- 二、甲醇燃料电池
电化学 纳米金修饰电极检测VC和尿酸
Published:April 02,2011 LETTER https://www.360docs.net/doc/d414898709.html,/ac Electrochemical Sensing Using Quantum-Sized Gold Nanoparticles S.Senthil Kumar,Kyuju Kwak,and Dongil Lee* Department of Chemistry,Yonsei University,Seoul 120-749,Korea b Supporting Information R ecent advances in the synthesis of ultrasmall gold nanoparticles protected with organothiolate (SR)have opened the possibility to synthesize stable,atomically monodisperse gold nanoparticles.1à4Au 25(SR)18,Au 38(SR)24,and Au 144(SR)60are the examples of the quantum-sized gold nanoparticles that exhibit discrete electronic states and quantum con ?nement e ?ects.5,6These nanoparticles have received considerable attention recently because of their unique size-dependent electrochemical,optical,and catalytic properties.1à9Much progress has been made toward understanding their structures and fundamental physical and chemical properties.For example,electrochemical and optical study of the Au 25nanoparticles has revealed that Au 25has the highest occupied molecular orbital (HOMO)àlowest unoccupied molecular orbital (LUMO)gap of ca.1.33eV,representing the molecule-like property.5However,the technological application of such nanoparticles is still scarce.7à9It will be of great interest to utilize these functional materials in technolog-ical areas such as nanoelectronics,optoelectronics,and sensors since these nanoparticles could exhibit unique properties that di ?er sub-stantially from the corresponding atoms and bulk materials.Herein,we report the ?rst utilization of the quantum-sized Au 25nanoparticles in electrocatalysis and electrochemical sensing. The sol àgel technique has been used to immobilize gold nanoparticles to form a modi ?ed electrode.10à12Gold nanoparticles employed for electrochemical sensing thus far were,however,redox inactive nanoparticles with core diameters usually larger than 3nm and,thus,they were entrapped into the sol àgel network along with redox mediators or redox enzymes.10à12The sol àgel matrix provides stability to the redox mediator or the enzyme that interacts selectively with the target analyte,and the gold nanoparticles act as tiny con-ductors.In the present study,the unique electrochemical properties of Au 25nanoparticles o ?er particular virtues for the development of the modi ?ed electrode in which Au 25can serve as an electronic conductor as well as a redox mediator.Highly monodisperse,hexanethiolate-pro-tected Au 25nanoparticles (Au 25)were synthesized and characterized as [Au 25(SC 6H 13)18]à(see Supporting Information for experimental details).Au 25nanoparticles were entrapped into the sol àgel network by the hydrolysis of ethyltrimethoxy silane according to a literature procedure 13with slight modi ?cation.In a typical procedure,Au 25solution (10mg in 0.2mL of CH 2Cl 2)was mixed with 0.1mL of water containing 25%(v/v)glutaraldehyde and 0.2mL of ethyltri-methoxy silane,and the mixture was sonicated for 30min.The resulting homogeneous solution was subsequently stored at room temperature for 2h.10μL of this mixture was then dropcast on the surface of a glassy carbon electrode (GCE,3mm diameter)and allowed to dry overnight at room temperature to form the modi ?ed sol àgel electrode (Au 25SGE).The Au 25SGE was then washed thoroughly with water and used as a working electrode.Scheme 1depicts the cartoon of Au 25SGE 14with the Au 25entrapped in the sol àgel network. The square wave voltammogram (SWV)of Au 25in CH 2Cl 2shown in Figure 1A displays the redox characteristics of Au 25;three sets of well-de ?ned redox peaks with formal potentials at 0.62,0.31,and à1.33V vs Ag wire quasi-reference electrode (AgQRE)can be assigned to Au 251t/0,Au 250/1àand Au 251à/2àredox couples,respectively.1Cyclic voltammogram (CV)of the Au 25SGE in 0.1M KCl (Figure 1B)also shows well-de ?ned and reversible redox peaks with formal potential at 0.34V vs Ag/AgCl corresponding to Au 250/1àcouple.The redox peaks of Au 251t/0couple are not well-resolved,and they appear as a small shoulder around 0.43V.The reason for this behavior is unclear at this time.It could re ?ect the fact that small peak spacings between Au 251t/0and Au 250/1àcouples are expected when the dielectric constant of the medium is higher.5It could also be due to the fact that limited charge-compensating counterions are available in the sol àgel network for Au 251t/0upon the ?rst oxidation (Au 250/1à)reaction,as has been observed in the voltammogram of a Langmuir monolayer of similar particles.15The ?rst oxidation (Au 250/1à)appears,however,to be very stable and reproducible;the peak potentials and peak currents of the Au 25SGE Received:February 14,2011Accepted:April 2,2011ABSTRACT:This paper describes the electrocatalytic activity of quantum-sized thiolate protected Au 25nanoparticles and their use in electrochemical sensing.The Au 25?lm modi ?ed electrode exhibited excellent mediated electrocatalytic activity that was utilized for amperometric sensing of biologically relevant ana-lytes,namely,ascorbic acid and uric acid.The electron transfer dynamics in the Au 25?lm was examined as a function of Au 25concentration,which manifested the dual role of Au 25as an electronic conductor as well as a redox mediator.The electron transfer study has further revealed the correlation between the electronic conductivity of the Au 25?lm and the sensing sensitivity.
葡萄糖氧化酶-金纳米粒子修饰电极灵敏检测葡萄糖浓度
葡萄糖氧化酶-金纳米粒子修饰电极灵敏检测葡萄糖浓度2016-06-19 12:24来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部 自组装法制备GOD/AuNPs/Chit-GP/GC 修饰电极过程示意图 近年来, 氧化还原酶与电极间的直接电子传输的相关研究引起了越来越多研究者的关注. 该领域的研究不但可以为深入探究生物体系复杂的电子传输机理提供良好的模型, 还可为新型的电化学生物传感器,生物燃料电池以及酶反应器等诸多方面的研究奠定基础. 然而, 由于酶的氧化还原中心往往深埋于其结构内部, 而且酶在裸电极表面容易因吸附而失活, 因此酶的活性中心与电极表面间的直接电子转移难以实现. 近期的研究发现, 选择合适的生物相容性材料和适宜的酶固载方法不仅可以有效保持酶的生物活性,还可较好地实现酶与电极间的直接电子传输. 由于其独特的结构和性质, 纳米材料尤其是碳基的纳米材料, 已被广泛应用到了酶的固载及新型生物传感器的构筑等方面. 例如, Sun等利用壳聚糖功能化石墨烯与葡萄糖氧化酶(GOD)间的自组装制备了GP-GOD玻碳(GC)修饰电极, 并利用其实现了对葡萄糖高效、灵敏的检测. Jiang等利用非共价修饰方法将壳聚糖修饰于单壁碳纳米管(SWNT)表面, 并进一步在复合物表面原位生长Au纳米粒子(GNPs), 从而制备了 SWNT-GNPs复合物. 利用该复合物与微过氧化物酶-11(MP-11)所构筑的 MP-11/SWNT-GNPs/Au修饰电极, 不仅可有效促进固载酶在电极表面的直接电子传输, 还可实现其对氧气的有效电催化. 作为一种新型碳基二维纳米材料,石墨烯由于具有较大的比表面积和良好的电子传输性等优点在电化学领域受到了广泛的关注. 研究表明, 利用石墨烯作为电极材料不仅可以促进氧化还原酶与电极间的直接电子转移, 还可以使所构筑的电化学生物传感器具有较好的性能. 例如, Zhao等将细胞色素c吸附到壳聚糖-石墨烯膜修饰的GC电极上成功构建了化学修饰电极. 该修饰电极不仅可实现细胞色素c与电极间的直接电子转移, 还可对NO表现出较好的电催化能力.然而, 由于石墨烯纳米片间存在强烈的范德华力及π-π相互作用, 致使其易发生团聚, 甚至堆叠成石墨, 从而使石墨烯丧失其特有的单片结构具有的独特性质, 也减少了其比表面积. 此外, 石墨烯表面的疏水性还阻碍了石墨烯与水溶性的氧化还原酶的进一步作用, 限制了石墨烯在生物传感器方面的应用. 因此, 制备兼具水溶性和生物相容性的石墨烯复合材料, 对其在氧化还原酶的固载及在第三代生物传感器构筑中的应用甚为重要.
对苯二酚在金_银纳米粒子修饰的玻碳电极上电化学响应的比较
Vol.27No.1安徽工业大学学报第27卷第1期January2010J.of Anhui University of Technology2010年1月 文章编号：1671-7872（2010）01-0027-03 对苯二酚在金、银纳米粒子修饰的玻碳 电极上电化学响应的比较 张超，董永平，俞飞，方林,张千峰 （安徽工业大学化学与化工学院分子工程与应用化学研究所，安徽马鞍山243002） 摘要：制备了柠檬酸钠保护的金和银纳米粒子，并用自组装法制备了金和银纳米粒子修饰的玻碳电极，在近中性的磷酸缓冲溶液中，比较研究对苯二酚在金和银纳米粒子修饰玻碳电极上的电化学响应情况。结果表明金和银纳米粒子均对对苯二酚的电氧化过程具有优越的电催化效果；与银纳米粒子修饰电极相比，金纳米粒子修饰电极表现出了良好的稳定性；对苯二酚在金纳米粒子修饰玻碳电极上的电化学反应是受扩散控制的。 关键词：金纳米粒子；银纳米粒子；纳米修饰电极；对苯二酚 中图分类号：O657.32文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1671-7872.2010.01.006 Comparison of Electrochemical Signals of Hydroquinone on Modified Glassy Carbon Electrodes with Gold and Silver Nanoparticles ZHANG Chao,DONG Yong-ping,YU Fei,FANG Lin,ZHANG Qian-feng (Institution of Molecular Engineering and Applied Chemistry,School of Chemistry and Chemical Engineering, Anhui University of Technology,Ma′anshan243002,China) Abstract:Gold and silver nanoparticles stabilized by citrate were prepared and self-assembled on a glassy carbon electrode.The electrochemical signals of hydroquinone on gold and silver nanoparticles modified glassy carbon electrodes were studied in neutral PBS solutions respectively.The results show that gold and silver nanoparticles exhibit excellent catalytic effects on electrochemical reactions of https://www.360docs.net/doc/d414898709.html,pared with silver nanoparticles modified electrode,gold nanoparticles modified electrode show good stability.The electrochemical reactions of hydroquinone on gold nanoparticles modified glassy carbon electrode are controlled by diffusion process. Key words:gold nanoparticles;silver nanoparticles;nanoparticles modified electrode;hydroquinone 酚类物质的测定在生理学、医学和环境保护中都具有重要的意义，人们对此进行了大量的研究。对苯二酚可用作照相显影剂、阻聚剂、橡胶防老剂和食品抗氧化剂等，对环境造成一定污染，从其应用和防止污染两方面考虑，建立快速、方便且能准确测定其含量的方法十分必要[1-4]。近年来，以碳纳米管为材料制备的纳米修饰电极被广泛应用于灵敏检测酚类物质，但对苯二酚在以金、银、铂等贵金属纳米粒子为主体制备的纳米修饰电极上的电化学性质的研究工作开展得比较少[5]。因此，比较研究对苯二酚在金和银纳米粒子修饰的玻碳电极上的电化学行为，研究结果表明金和银纳米粒子对对苯二酚的电化学氧化还原过程具有良好的电催化效果，其中金纳米粒子修饰电极的稳定性和灵敏度都高于银纳米粒子修饰电极，这样的结论可望能用于对环境污染物中对苯二酚含量的检测。 收稿日期：2009-08-20 基金项目：教育部“新世纪优秀人才”支持计划(NCET-06-0556) 作者简介:张超(1983-),男，山东潍坊人，硕士生。