毕业答辩-纳米电化学传感器的制备和应用.ppt

1,纳米聚合物电化学传感器的制备和应用,学生： 导师： 时间：2011.06.02,2,主要内容,1.课题研究意义 2.课题研究实验部分 3.结果与讨论,3,1.1课题研究意义,抗坏血酸（ascorbic acid）是一种水溶性维生素c ，它是参与人体的生理代谢不可或缺的一类有机化合物，在细胞的电子传递过程中起重要的作用。它具有抗坏血病的作用，促进血红蛋白形成，能参与某些氨基酸的代谢，还具有解毒、抗癌的作用。,由于维生素c易被空气中的氧氧化，易受温度、金属离子、ph、酶、加工贮存方式等影响，了解维生素c常用的测定方法及其优缺点对于实际工作中选择合适的分析方法具有重要的作用。,4,1.2抗坏血酸的常用测定方法,1.碘量滴定法 2.分光光度法 3.高效液相色谱法 4.电化学方法,5,2.1玻碳电极的常用活化方法,玻碳电极的活化主要有几种方法 1.恒电位阳极氧化 2.恒电流氧化 3.循环扫描电势,6,2.2玻碳电极的活化处理,1. 电极预处理：玻碳电极超声洗涤1分钟，再在鹿皮上用1.0，0.3，0.05m氧化铝粉依次打磨抛光成镜面，用二次水冲洗表面，依次在乙醇，二次水中超声1分钟，二次水洗涤。 2.电极的活化：电极抛光后，将三电极体系置于1.0mol/l-1氢氧化钠溶夜中，用i-t方法，设置扫描电位、扫描时间、灵敏度，然后晾干即可。,7,2.3玻碳电极的活化效果,图1 祼电极在pbs（ph7.0，0.1mol/l）扫描aa（3.010-4 mol/l）的dpv曲线 活化玻碳电极在pbs（ph7.0，0.1mol/l）中扫描 aa （3.010-4 mol/l）的dpv曲线,8,2.4玻碳电极活化条件的选择,条件的优化 1.活化剂（naoh,pbs,h2so4） 2.活化电位 3.活化时间,9,2.4.1活化剂的选择,图2 naoh(1.0mol/l)，pbs(0.1mol/l)，h2so4(0.5mol/l)活化的玻碳电极在抗坏血酸浓度为2.010-4mol/l的pbs（ph7.0，0.1mol/l）底液中的dpv扫描曲线,10,2.4.2活化电位的选择,图3 不同活化电位的玻碳电极在抗坏血酸浓度为2.010-4mol/l的pbs（ph7.0，0.1mol/l）底液中的dpv扫描曲线,11,从图3中我们主要参考以下几项来确定最适活化电位：峰电流，峰形因此，我们确定最适活化电位为1.5v,表1 活化电位与峰电流、峰形、背景电流,12,2.4.3活化时间的选择,图4 玻碳电极在活化电位e=1.5v，不同的活化时间，于pbs（ph7.0，0.1mol/l）底液中抗坏血酸（2.010-4 mol/l）的dpv扫描曲线,图5 玻碳电极在活化电位e=1.5v，不同的活化时间，于pbs（ph7.0，0.1mol/l）底液中抗坏血酸（2.010-4 mol/l）的dpv扫描曲线,13,表2 活化时间（50-250）与峰电流,表3 活化时间（10-50）与峰电流,14,2.5活化电极的稳定性实验,图6 最适活化条件下的玻碳电极于pbs（ ph7.0，0.1mol/l ）扫描抗坏血酸（ 2.010-4 mol/l ）的dpv曲线,图7 扫描次数与峰电流,15,2.6活化玻碳电极的普遍性,图8 最适活化条件下的玻碳电极于pbs（ ph7.0，0.1mol/l ）扫描aa（ 3.010-4 mol/l ）的dpv曲线,图9 最适活化条件下的玻碳电极于pbs（ ph7.0，0.1mol/l ）扫描da（ 3.010-5 mol/l ）的dpv曲线,16,图11 活化玻碳电极的普遍性,图10 最适活化条件下的玻碳电极于pbs（ ph7.0，0.1mol/l ）扫描ua（ 3.010-4 mol/l ）的dpv曲线,17,2.7检测线性范围,图13 抗坏血酸的浓度与峰电流的线性关系,图12 最适活化条件下的玻碳电极于pbs（ ph7.0，0.1mol/l ）扫描不同浓度aa的dpv曲线,18,2.8抗坏血酸的干扰实验,图14 最适活化条件下玻碳电极在浓度为aa(2.010-4 mol/l) +da(2.010-4mol/l )中的pbs（ph5.5，0.1mol/l）的dpv扫描曲线,19,2.9电化学交流阻抗,图15 裸电极的交流阻抗图及等效电路图,图16 活化玻碳电极的交流阻抗图及等效电路图,20,2.10交流阻抗中的铁氰化钾cv,图17 祼电极在铁氢化钾（0.1mol/l）cv扫描 活化玻碳电极在铁氢化钾（0.1mol/l）cv扫描,21,2.活化机理。从相关文献研究的活化机理来看，活化后其表面构形如平顶高台状结构，在电极表面的分布为外密内疏。长时间阳极化， 能形成链状平顶高台， 表面粗糙度增大，这些都为提高其灵敏提供了条件。,3.结果与讨论,1.研究结果。 活化玻碳电极能明显增大抗坏血酸的氧化电流，使氧化电位负移，说明活化玻碳电极对抗坏血酸的电化学氧化具有明显的催化作用。活化玻碳电极对电活性物质有着不同的催化作用，具有一定的普遍性，对其它物质的检测有一定的启示。玻碳电极通过在强碱性溶液中阳极极化进行活化，操作简单方便。在活化的玻碳电极上, 多巴胺和抗坏血酸的氧化峰分离良好。,22,4.电极的记忆效应。学生在实验过程中，发现电极长时间在高电位阳极氧化的活化方法处理后，再次将电极打磨成光滑镜面，此电极相比祼电极仍然对抗坏血酸有一定的催化作用，隔天后，这种催化效果消失。可能的原因有两种，一是电极没有打磨完全，二是电极有记忆效应。从打磨的角度来看，活化过的电极具有亲水性，背景电流较大，光滑的祼电极具有疏水性，背景电流较小，以此判断电极是否打磨光滑。电极的记忆效应应该从其内部结构来讨论。,3.数据的重现性。从电化学分析的流程来看，每一个步骤都有可能影响到最终的结果主要影响有几