碳纳米管修饰电极对苯二酚3种异构体的研究

文章应用循环伏安法(CV)研究了邻苯二酚(CC)、对苯二酚(HQ)和间苯二酚(RS)在多壁碳纳米管修饰的玻碳电极(MWNTs/GCE)表面的电催化氧化行为,同时对pH、扫描速度、温度等试验条件的影响也进行了研究。结果表明:MWNTs/GCE电极对CC、HQ和RS均表现出较好的电催化和电分离作用;在高浓度HQ和RS存在条件下,CC的氧化峰电流在0.05～7.00mmol/L范围内与浓度呈良好的线性关系,相关系数R²=0.9989;修饰电极实现了对实际废水中苯二酚三种异构体的同时测定。     

L-组氨酸-赤藓红复合膜修饰电极同时检测对苯二酚、邻苯二酚

利用循环伏安法制备了L-组氨酸-赤藓红复合膜修饰玻碳电极(L-His-Erythrosine/GCE).采用扫描电镜(SEM)观察修饰电极的表面形貌结构,并用电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安法(CV)表征修饰电极的电化学性能.在此基础上用差分脉冲伏安法(DPV)研究了对苯二酚(HQ)和邻苯二酚(CC)混合物在该电极上的电催化氧化,结果表明,L-His-Erythrosine/GCE对HQ及CC的电化学氧化具有显著的催化作用,两种异构体在该修饰电极上的氧化过电位明显降低,峰电流显著增大,二者氧化峰电位间隔达108m V,表明制备的修饰电极可用于HQ和CC的同时检测.在最佳实验条件下,HQ与CC浓度在1.2×10-6~1.1×10-4mol·L-1范围内与氧化峰电流呈良好线性关系,检出限分别为0.19μmol·L-1(HQ)和0.16μmol·L-1(CC)(S/N=3).另外,此修饰电极具有较好的重现性和较强的抗干扰能力,将修饰电极用于实际水样品中HQ和CC的测定,其加标回收率分别为99.9%~100.6%(HQ)、99.2%~100.2%(CC).     

纳米CNTs/Fe_3O_4修饰石墨电极电Fenton降解苯酚

以多壁碳纳米管(CNTs)为载体,采用共沉淀法制得纳米CNTs/Fe3O4材料。对纳米CNTs/Fe3O4材料进行了TEM、XRD表征。合成的纳米CNTs/Fe3O4材料修饰石墨电极用作阴极,并对苯酚进行电化学降解研究。考察了电压、pH值对苯酚降解的影响,在优化的条件下,电压为5 V、pH值为5、对150 mg/L苯酚原液降解120 min,降解率可达92%。探讨了纳米材料修饰石墨电极的电化学行为,表明纳米CNTs/Fe3O4材料修饰电极能够促进O2生成H2O2,纳米Fe3O4中的Fe与H2O2发生Fenton反应,产生·OH氧化降解苯酚。     

双信号细胞电化学法检测氯酚类的毒性

以多壁碳纳米管和离子液体复合修饰电极(MWCNTs-IL/GCE)为工作电极,运用线性扫描伏安法(LSV)研究了人乳腺癌(MCF-7)细胞的电化学行为,检测到了2个明显的氧化峰,其氧化峰电位分别为0.725 V和1.038 V.结合4种嘌呤碱基与模型细胞的电化学行为比较与高效液相色谱分析,确定细胞的电化学响应来源分别为细胞质中黄嘌呤与鸟嘌呤、次黄嘌呤与腺嘌呤的电化学氧化.基于2个响应信号峰电流的变化,研究了五氯酚(PCP)、2,4,6-三氯酚(TCP)和2,4-二氯酚(DCP)对MCF-7细胞的毒性效应,根据剂量-效应关系曲线计算半数抑制效应浓度(IC50)值,并与四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法进行比较.结果发现,氯酚类污染物对MCF-7细胞活性有明显抑制作用,细胞电化学法与MTT法测得细胞毒性顺序均为:PCPTCPDCP,表明细胞电化学法可以快速、准确地评价氯酚类污染物的细胞毒性.该研究结果可从核苷酸代谢角度为危害化学品的安全无标记、准确客观的毒性评价方法建立提供新思路.     

邻氯苯酚的电化学处理技术

以邻氯苯酚为模型污染物探讨了直接阳极氧化,紫外光辐射联合阳极氧化和阴极还原3种电化学技术用于难生化污染物的削减.直接阳极氧化更适于有机物降解的预处理.提高电流虽能增加邻氯苯酚及其废水COD的去除速率,电流效率却降低.联合紫外光化学氧化后,光电一体化工艺存在协同效应,通过动力学参数计算了协同作用的增加因子.在阴极还原工艺中,通过合理的电化学反应器设计使得邻氯苯酚的氧化效率较直接阳极氧化有所提高.通过色谱分析简单揭示了邻氯苯酚在阳极氧化和阴极还原中的不同降解路径.     

高铁氧化去除饮用水中邻氯苯酚的研究

采用自制的固体高铁酸钾作为氧化剂，研究高铁对水中微量邻氯苯酚的去除效果及主要影响因素。结果表明，当水中邻氯苯酚的含量为4mg/L时，加入60mg/L的K2FeO4氧化处理10min，对邻氯苯酚的去除率可达99．3％。取得高铁酸钾对邻氯苯酚的最佳氧化去除效果的pH范围为9－10，高铁氧化邻氯苯酚近似的二级动力学反应。     

酶催化氧化处理含酚废水的研究

考察了不同反应条件对酶催化氧化效率的影响。结果表明,对于苯酚、邻氯苯酚和邻氨基酚三种单一含酚废水的处理,当pH接近中性时,酚的去除率最高,分别为75％、95％和62％。在低温(4℃)和高温(40℃)下,苯酚废水和苯酚-邻氯苯酚-邻氨基酚混合废水的酚去除率下降约10％。在处理中不同的酚类物间存在明显的协同效应。     

聚邻氨基酚/SDS/镍修饰碳糊电极的甲醛传感器研究

利用循环伏安法,在含十二烷基硫酸钠(SDS)的酸性介质中,通过电聚合将邻氨基酚(OAP)修饰到碳糊电极(CPE)表面得到聚邻氨基酚膜,然后在硫酸镍溶液中浸泡掺入镍离子,制备得到Ni2+/P-OAP/SDS/CPE电极。在0.1 mol/L的NaOH条件下,利用循环伏安法,考察该修饰电极对甲醛的电催化氧化性能。实验表明,该修饰电极对甲醛具有良好的电催化氧化性能,甲醛的氧化峰电流与其浓度在2.0×10-5~2.3×10-3mol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为4.8×10-6mol/L,RSD=0.48%(S/N=3)。     

超声强化金刚石膜电极电化学降解效率的机制

从电化学氧化的传质过程、吸附与脱附、电极反应3个步骤,考察了超声强化金刚石膜电极(BDD)电化学降解效率的机制.超声对上述3个步骤都有显著影响.超声增强了污染物的传质过程,苯酚和邻苯二甲酸的传质系数分别由5.4×10-6m/s和6.7×10-6m/s增大至2.0×10-5m/s,提高了270%和199%.污染物在BDD电极表面的电化学吸附特性决定了超声对吸附与脱附过程的作用.苯酚的吸附量大,但中间产物难于脱附,超声虽然使得吸附量由6.49×10-10mol/cm2减小至1.39x10-10mol/cm2,但促进了产物的脱附,产生了正效应,有利于直接氧化,氧化峰电流提高了32%;邻苯二甲酸的吸附能力弱,超声使得吸附量由1.25×10-11mol/cm2进一步减小至3.11×10-12mol/cm2,产生了负效应,导致直接氧化消失.超声可以显著提高BDD电极的降解效率,而且对苯酚降解的促进作用更为明显.苯酚的平均电化学氧化能量利用率提高了287%,高于邻苯二甲酸的224%,这主要是因为超声可以同时强化苯酚的直接氧化和间接氧化,但对于邻苯二甲酸,间接氧化得到了加强,却不发生直接氧化.     

空位氧化铋/多壁碳纳米管复合催化剂低温热催化杀菌性能研究

低温热催化杀菌技术具有优异的杀菌效率和良好的经济性,是具有应用潜力的灭菌方法.本文首先通过一步水热法合成了空位氧化铋(BiO_2-x)材料,同时将多壁碳纳米管(CNTs)进行酸化处理,之后将两者通过自组装的策略复合获得BiO_2-x/CNTs复合催化剂.采用XRD、FT-IR、SEM、XPS、电流响应及电化学阻抗分析等手段对所得BiO_2-x/CNTs催化剂进行表征,分析其物化特性.与BiO_2-x相比,BiO_2-x/CNTs有着更高的电荷分离和迁移效率,CNTs比例为15%的BiO_2-x/CNTs复合催化剂有着最佳的热催化杀菌效率,在2 h内,55℃条件下,可杀灭5.42 lg·cfu·mL^-1的大肠杆菌(E.coli K-12).自由基猝灭剂的实验结果表明,·OH(羟基自由基)、¹O₂(单线态氧)和·O₂^-(超氧自由基)是BiO_2-x     

有序介孔碳载金/L-赖氨酸/纳米金修饰电极的制备及其对邻苯二酚、对苯二酚的检测响应研究

通过化学还原的方法合成有序介孔碳负载纳米金粒子,并构筑有序介孔碳载金/L-赖氨酸/纳米金复合膜修饰玻碳电极;利用扫描电镜观察介孔碳和介孔碳复合膜的微观结构,并用循环伏安法、电化学阻抗谱表征自组装电极的过程.在此基础上用差分脉冲伏安法研究对苯二酚和邻苯二酚混合物在该电极上的电催化氧化,研制了一种基于有序介孔碳载金/L-赖氨酸/纳米金复合膜修饰电极分别检测对苯二酚和邻苯二酚的传感器.在最优的实验条件下,该传感器在对苯二酚和邻苯二酚浓度为1×10-6～8×10-4mol·L-1的范围内具有良好的线性关系,检出限分别为3×10-7mol·L-1、7×10-7mol·L-1.     

金/钴氢氧化物膜修饰玻碳电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚

文章将纳米金与钴氢氧化物膜的催化作用有效结合,制备了GNPs/CoOOH复合修饰电极,该修饰电极在碱性条件下对邻苯二酚和对苯二酚具有较强的电催化活性。考察了支持电解质酸度及纳米金沉积时间对邻苯二酚和对苯二酚电化学响应的影响,选取0.1 mol/L PBS(pH 10.0)作为支持电解质,纳米金的最佳沉积时间为4 min。在优化的实验条件下,利用差示脉冲伏安法(DPV)对邻苯二酚和对苯二酚进行选择性检测:当两者浓度同时改变时,对苯二酚和邻苯二酚的氧化峰电流与其浓度分别在7~100μmol/L和6~100μmol/L范围内呈良好的线性关系,对应的检出限分别为0.9、0.8μmol/L(S/N=3)。该复合修饰电极具有较好的重现性、稳定性及较强的抗干扰能力。     

A simple and sensitive method for the determination of 4-n-octylphenol based on multi-walled carbon nanotubes modified glassy carbon electrode

A simple and sensitive electroanalytical method was presented for the determination of 4-n-octylphenol (OP) based on multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) modified glassy carbon electrode (GCE). OP was directly oxidized on the MWCNTs/GCE, and the electrochemical oxidation mechanism was demonstrated by a one-electron and one-proton process in the reaction. The oxidation peak current of OP was significantly enhanced by the use of MWCNTs/GCE compared with those of bare glassy carbon electrode, suggesting that the modified electrode can remarkably improve the performance for OP determination. Factors influencing the detection processes were optimized. Under these optimal conditions, a linear relationship between concentration of OP and current response was obtained in the range of 5×10^-8 to 1×10^-5 mol/L with a detection limit of 1.5×10^-8 mol/L and correlation coefficient 0.9986. The modified electrode showed good selectivity, sensitivity, reproducibility and high stability.     

碳纳米管修饰电极电催化还原去除废水中的氯霉素

为发展废水中抗生素的处理技术、保护水环境质量,采用表面活性剂辅助分散碳纳米管,制备碳纳米管修饰电极,研究了修饰电极对氯霉素的电催化还原能力和动力学特征,初步探讨了氯霉素的还原去除机制.结果表明,双十六烷基磷酸(DHP)可以有效分散碳纳米管,通过优化碳纳米管和DHP的配比、分散液修饰量,制备的碳纳米管修饰电极还原2 mg·L~(-1)氯霉素24 h时的去除率达到97.21%;电催化还原氯霉素的动力学过程符合一级反应动力学模型,去除速率常数为0.157 4 h~(-1),半衰期为4.40 h.采用液相色谱-串联质谱分析法(LC-MS/MS)鉴定了氯霉素的还原产物,分析了氯霉素还原的可能途径,电催化不仅还原了氯霉素中的硝基,还可以进一步还原羰基和脱氯,显著降低氯霉素的毒性.     

纳米金/碳纳米管修饰石墨电极测定邻苯二酚

采用自沉积方法将HAuCl4直接还原成纳米金颗粒并修饰在碳纳米管表面,所制备的纳米金(Au-CNTs/C)修饰电极对邻苯二酚(CAT)具有高的电催化氧化作用.采用循环伏安法考察CAT在Au-CNTs/C电极上的电化学行为,发现CAT在该修饰电极上发生可逆的氧化还原反应,在0.25V有明显的氧化峰.在磷酸盐缓冲溶液PBS(pH7.4)中,CAT的响应电流与浓度在5.0×10-7~5.0×10-3mol/L范围内呈线性关系,相关系数为0.9992,检出限为3.3×10-7mol/L.     

Electrolytic aminated carbon materials for the electrocatalytic redox reactions of inorganic and organic compounds

Some kinds of amine groups can be introduced to the glassy carbon surface by the electrode oxidation of the carbon electrode surface in ammonium carbamate solution, and this amine groups modified electrode is named as an aminated glassy carbon electrode. The existences of not only primary amine but also secondary and tertially amines were confirmed by X ray photoelectron spectroscopy. The applications of the aminated carbon material for the electrocatalytic reductions of oxygen, hydrogen peroxide, and organic compounds such as quinones were carried out, and the effects of amination on the formation of electrocatalytic sites for many species were revealed. The electrocatalyzed cyclic voltammograms of metal ions and metal chelate compounds obtained by aminated glassy carbon electrodes are also discussed. Moreover, we intend to describe that the aminated carbon electrode can exhibit the large reduction waves of inorganic oxoacids such as N0₂? or bromide ion. The introduced functional groups containing nitrogen atom can change the distribution of the electron densities of the graphite carbon surface, and this specific electron distribution environment may generate the various electrocatalytic activities.     

碳纳米管修饰电极对焦化废水的降解性能研究

文章制备了多壁碳纳米管修饰电极(MWCNT-ME)并考察了其对焦化废水中难降解有机物的电催化性能.对MWCNTME的表面形貌、有机污染物吸附性能及苯胺和苯酚单项污染物电化学特性进行初步表征分析,在此基础上结合气质联用(GC/MS)检测和COD检测分析对比了MWCNT-ME与IrSnSb金属电极对焦化废水中难降解有机污染...     

多壁碳纳米管修饰丝网印刷电极同时检测水中苯二酚异构体的研究

采用丝网印刷技术和滴涂法制备了一种可抛型的多壁碳纳米管修饰丝网印刷电极,并将其用于水中的对苯二酚、 邻苯二酚和间苯二酚等苯二酚异构体的同时检测.苯二酚在此修饰电极上的循环伏安行为考察显示,该电极可较好地区分3种异构体的氧化峰,对其氧化还原反应有明显的电催化作用;以差示脉冲伏安法检测对苯二酚、 邻苯二酚和间苯二酚的混合水样,其峰电流与浓度分别在8.20×10^-6～1.00×10^-3、 8.20×10^-6～1.00×10^-3和1.64×10^-5～1.16×10^-3 mol·L^-1范围内呈良好的线性关系,检出限分别达4.34×10^-6、 3.42×10^-6和6.70×10^-6 mol·L^-1;对污染水样进行测定,加标回收率为96.2%～104.9%.研究结果表明,多壁碳纳米管修饰的丝网印刷电极可用于苯二酚异构体污染水样的现场快速检测.     

自组装纳米金修饰玻碳电极检测亚硝酸根

将N-［3-(三甲氧硅基)丙基］-乙二胺与金溶胶通过自组装制备亚硝酸根的电化学传感器.原子力显微镜图(AFM) 显示纳米金自组装在氨基硅烷修饰的玻碳电极表面.由于质子化的氨基硅烷与带负电的亚硝酸根间的相互作用以及纳米金对亚硝酸根具有较好的催化作用,亚硝酸根在该修饰电极上的氧化电位与在玻碳电极上的氧化电位相比负移了140 mV.利用微分脉冲伏安法和微分脉冲安培法研究了亚硝酸根电流响应信号与浓度间的关系.在最优实验条件下,亚硝酸根的氧化峰电流与其浓度在5.0×10^-7～1.0×10^-3 mol·L^-1的浓度范围内呈良好的线性关系, 检测限可达到2.0×10^-7 mol·L^-1(信噪比为3). 用分光光度法及本研究提出的方法对实际样品中亚硝酸根的测定进行了比较,测定结果的差异很小.本研究所提出的测定亚硝酸根的方法具有较高的灵敏度和较好的重现性.