化学修饰电极PDF电子书下载

1.1 化学修饰电极的发展过程 1

1.1.1 化学修饰电极的来源 1

第一章 绪论 1

1.1.2 化学修饰电极的兴起 3

1.1.3 电极表面的化学修饰 4

1.2 IUPAC对化修饰电极的命名和定义 5

1.2.1 命名和定义 6

1.3 有关化学修饰电极的几个方面 8

1.3.1 化学修饰电极的含义 8

1.2.2 有关聚合物薄膜的性质 8

1.3.2 化学修饰电极的安培检测 9

1.3.3 化学修饰电极电催化的类型和特点 9

1.3.4 化学修饰电极在分析化学中的意义 10

1.3.5 电极表面修饰与酶电极的发展 11

1.3.6 电极表面微结构呈现电学和光学的响应 11

1.3.7 化学修饰电极与立体有机合成 11

1.3.8 分子修饰半导体表面对能量转换的作用 12

1.4 化学修饰电极的研究、理论和应用 12

参考文献 13

第二章 化学修饰电极的制备和类型 16

2.1 固体电极表面的清洁处理 17

2.1.1 鉴定固体电极表面的方法 17

2.1.2 机械研磨和抛光 18

2.1.3 化学法和电化学法处理 19

2.2 共价键合法 19

2.2.1 碳电极为基的化学修饰 20

2.2.2 金属和金属氧化物为基的化学修饰 22

2.3 吸附法 23

2.3.1 化学吸附法 23

2.3.2 欠电位沉积法 26

2.3.3 LB(Langmuir-Blodgett)膜法 27

2.3.4 SA(Self assembiling)膜法 30

2.4 聚合物薄膜法 32

2.4.1 从聚合物出发制备 32

2.4.2 从单体出发制备 33

2.5 组合法 39

2.5.1 化学修饰碳糊电极（CMCPE）的制备 39

2.5.2 CMCPE的活化和再生 39

2.6.1 混合价态化合物修饰 40

2.6 其它方法 40

2.6.2 金属、金属氧化物和多酸类 41

2.6.3 沸石和粘土类 42

参考文献 43

第三章 化学修饰电极的表征 52

3.1 电化学方法表征化学修饰电极 52

3.1.1 循环伏安法 52

3.1.2 计时电流法 58

3.1.3 计时库仑法 61

3.1.4 计时电位法 63

3.1.6 电化学交流阻抗谱（EIS） 66

3.1.5 脉冲伏安法 66

3.1.7 超微电极上的计时电流法 68

3.2 光谱法研究化学修饰电极 70

3.2.1 现场光谱电化学基本原理 71

3.2.2 紫外可见光谱电化学法 72

3.2.3 红外光谱电化学法 84

3.2.4 激光光谰为法 89

3.3 波谱法表征化学修饰电极—电子自旋共振（ESR） 91

3.4.1 表面分极能谱的概述 94

3.4 表面分析能谱法表征化学修饰电极 94

3.4.2 XPS和AES表征化学修饰电极 97

3.5 现场X-Ray衍射法表征化学攸饰电极 99

3.5.1 现场EXAFS电化学池 99

3.5.2 表征化学修饰电极 99

3.6 石英晶体微天平（QCM）表征化学修饰电极 101

3.6.1 QCM的基本原理 101

3.6.2 表征化学攸饰电极 102

3.7 显微学表征化学修饰电极 103

3.7.1 扫描电子显微镜 104

3.7.2 扫描隧道显微镜 106

3.7.3 扫描电化学显微镜（SECM） 108

参考文献 113

第四章 单分子层化学修饰电极的电极过程动力学 120

4.1 等温吸附理论 120

4.1.1 Langmuir等温吸附 120

4.1.2 Frumkin等温吸附 121

4.1.3 Temkin等温吸附 121

4.2 单分子层化学修饰电有反应的总过程 121

11.5.2 醇 122

4.3 理想单分子层化学修饰电极的电化学响应 122

11.5.3 草酸 酮酸和酚酸 123

4.4 非理想单分子层化学修饰电极的电化学响应 124

11.6 NADH和蛋白质 125

4.5.1 理想氧化还原型单分子层化学攸饰电极的异想动力学 128

4..5 氧化还原型单分子层化学修饰电极表面反应异相动力学 128

4.5.2 非想氧化还原型单分子层化学攸饰电极的异想动力学 130

4.6 单分子层化学修饰电极的电催化动力学 132

4.6.1 旋转圆盘电极的稳态伏安法 132

4.6.2 单分子层化学修饰电极不稳定电催化动力学的研究方法 135

4.6.3 单分子层化学修饰电极电催化过程的循环伏安理论 138

参考文献 143

5.1 电解质溶液中的电荷传输 145

5.1.1 离子的扩散 145

第五章 聚合物膜内的电荷传输 145

5.1.2 离子的电迁移 146

5.1.3 离子的对流扩散 146

5.1.4 离子间的电子自交换 146

5.2 聚合物薄膜内的电荷传输 149

5.2.1 电子跳跃（电子自交换） 149

5.2.2 氧化还原体在膜内的扩散 150

5.2.3 对离子的电迁移（静电效应） 151

5.2.4 伴随扩散 151

5.2.5 聚合物链在膜内的运动 151

5.2.6 导电聚合物的电荷传输 152

5.2.7 膜内电荷传输定律 152

5.3.1 Marcus的交叉反应电子转移理论 154

5.3 电子转移理论 154

5.3.2 均相电子转移与异相电子转移束率常数的关系 155

参考文献 156

第六章 聚合物薄膜修饰电极的电极过程动力学 161

6.1 引言 161

6.2 聚合物膜修饰电极上的电极反应总过程 161

6.2.1 非氧化还原型聚合物膜修饰电极过程 161

6.2.2 氧化还原型聚合物膜修饰电极异相电极过程 162

6.2.3 氧化还原型聚合物膜修饰电催化过程 162

6.3 聚合物膜攸饰电极的渗透过程 164

6.3.1 聚合物膜的渗透过程 164

6.3.2 聚合物膜的渗透理论 164

6.3.3 聚合物膜的渗透动力学研究 168

6.4 聚合物膜修饰电极的异相动力学过程 173

6.4.1 膜/溶液界面的异相动力学 173

6.4.2 膜/电极界面的异相动力学 174

6.5 氧化还原型聚合物膜修饰电极电催化动力学 175

6.6.1 考虑双因素的电催化过程 176

6.6.2 考虑四因素的电催化过程 176

6.6.3 考虑五因素的电催化过程 178

6.6.4 考虑六因素的电催化过程 191

6.6.5 预活化电催化过程 194

6.6.6 电催化公式的应用 197

6.7 非氧化还原型聚合物膜修饰电极电催化动力学 203

6.7.1 微异相催化的宏观过程 204

6.7.2 微异相催化的微观过程 204

参考文献 207

第七章 化学修饰电极的功能与效应 210

7.1 化学攸饰电极电催化 210

7.1.1 化学修饰电极电催化的一般原理及影响因素 211

7.1.2 化学修饰电极电催化氧还原 213

7.2 化学修饰电极电极的光电化学 224

7.2.1 光阳极腐蚀的防护 224

7.2.2 光电催化 226

7.2.3 化学修饰半导体电极的光敏作用 227

7.3 化学修饰电极的电化学发光 229

7.4 化学修饰电极用于有机电合成 229

7.4.1 氧化还原型化学修饰电极电催化在电合成中的应用 230

7.4.2 生成物选择的反应 231

7.4.3 基质选择的有机电合成 234

7.5 化学修饰电极的电色效应 235

7.5.1 染料化学修饰 电极的电色效应 236

7.5.2 无相膜化学修饰电极的电色效应 238

7.5.3 聚合物膜化学修饰电极的电色效应 239

7.6 化学修饰电极作为分子电子器件 240

7.6.1 化学修饰电极的整流作用 240

7.6.2 化学攸饰电极制备的电化学晶体管 243

7.6.3 化学修饰电极的离子门效应 245

7.6.4 化学修饰电极的人工肌肉功能 246

7.6.5 化学修饰电极的去离子化效应 246

7.7 化学修饰电极的电化学控制释放 247

7.7.1 化学修饰电极的共价键合负载 249

7.7.2 化学修饰电极的离子键合负载 251

参考文献 253

8.1.1 过渡金属氰化物的结构和性质 260

第八章 无机化合物薄膜修饰电极 260

8.1.2 过渡金属氰化物膜的制备 261

8.1.3 电化学行为 262

8.1 多核过渡金属氰化物薄膜修饰电极 265

8.1.4 势力学和动力学因素 266

8.1.5 应用 266

8.2.1 粘土的基本结构与特性 267

8.2 粘土类薄膜化学修饰电极 267

8.2.2 修饰电极的制备与膜有定向 268

8.2.3 电中性物质通过粘土薄膜的扩散 271

8.2.4 荷正电的电活性物质的离子交换 271

8.2.5 荷负电的电活性物质的电化学行为 273

8.2.6 应用 275

8.3 分子筛薄膜修饰电极 276

8.3.1 分子筛的结构及性能 276

8.3.2 修饰电极的制备方法 277

8.3.3 修饰电极的分子识别 280

8.3.4 分子筛中的扩散和传输 281

8.3.5 分子筛修饰电极的应用 282

8.4.1 多酸化合物的结构及特性 282

8.4 多酸化学修饰电极 282

8.4.2 多酸修饰电极的制备方法 283

8.4.3 多酸修饰电极的电化学性质和电催化作用 286

8.4.4 金属取代杂多酸 289

参考文献 291

第九章 聚合物薄膜修饰电极 296

9.1 惰性薄膜 296

9.2 电活性（氧化还原）聚合物薄膜 297

9.2.1 电化学行为 297

9.2.2 各种因素对伏安行为的影响 298

9.2.3 几种新型电活性聚合物薄膜举例 301

9.3 离子交换聚合物薄膜 306

9.3.1 阴离子交换剂 306

9.3.2 阳离子交换剂 310

9.4 导电聚合物薄膜 321

9.4.1 聚吡咯 321

9.4.2 聚噻吩 328

9.4.3 聚苯胺 338

参考文献 350

第十章 化学修饰电极在分析化学中的应用 362

10.1 用于分析的基本要求 362

10.2.2 富集、分离过程 364

10.2 选择性富集分离 364

10.2.2 检测与再生 371

10.3 电催化作用 372

10.3.1 单分子层修饰电极 372

10.3.2 多分子层修饰电极 377

103.3 碳糊化学攸饰电极 377

10.3.4 金属氧化物攸饰电极 379

10.4 选择性渗透 381

10.4.1 大小排阻 381

10.4.2 电荷排阻 384

10.4.3 极性排阻 387

10.4.4 混合控制 388

10.5.1 传感器原理 392

10.5.2 LB膜对被测物的识别 392

10.5 离子通道传感器 392

10.5.3 离子通道的放大作用 393

10.5.4 其它类型离子通道传感器 394

10.6 电位传感器 396

10.6.1 PH传感 396

10.6.2 聚合物掺杂的阴离子传感器 399

10.6.3 其它类型的传感器 400

参考文献 402

第十一章 化学修饰电极在FIA和HPLC中的应用 408

11.1 基本原理 408

11.2 儿茶酚胺及其代射产物 410

11.3 过氧化物、肼类化合物 412

11.3.1 过氧化物 412

11.3.2 肼类化合物 413

11.4 碳水化合物和多羟基酚 414

11.5.1 巯基化合物 420

11.5 巯基化合物、醇和酮酸 420

11.6. 1NADH 425

11.6.2 蛋白质 426

11.7 无机物质 427

11.8 非电活性离子 428

11.9 阳离子药物和局部麻醉剂 432

10.10 多组分分析 433

参考文献 437

第十二章 氧化还原蛋白质和酶的直接电化学 440

12.1 前言 440

12.2 细胞色素c在联吡啶类修饰金电极上的直接电化学 440

12.2.1 细胞色素c分子的基本化学结构 440

12.2.2 4-吡啶类化合物在金电极表面的吸附 442

12.2.3 实验的促进剂 442

12.2.4 细胞色素c的化学修饰 451

12.2.5 聚赖氨酸的影响 451

12.2.6 pH的影响 452

12.2.7 表面取代、稀释 453

12.2.8 Hill快束吸脱附模型 454

122.2.9 Niki不可逆吸附模型 455

12.2.10 统一的机理 455

12.3 细胞色素c在其它电极上的直接电化学 457

12.3.1 细胞色素c在碳电极上的直接电化学学 457

12.3.2 细胞色素c在金属氧化物电极上的直接电化学 458

12.3.3 细胞色素c在金属电极上的直接电化学 462

12.4.1 肌红蛋白和血红蛋白的直接电化学 464

12.4 其它氧化还原蛋白质的直接电化学 464

12.4.2 其它细胞色素类蛋白质的直接电化学 470

12.4.3 其它荷负电蛋白质的直接电化学 471

12.5 酶的直接电化学 475

12.5.1 过氧化物酶的直接电化学 475

12..5.2 氧化酶的直接电化学 475

12.5.3 氢化酶和脱氢酶的直接电化学 476

12.5.4 对甲酚甲基羟化酶的直接电化学 478

参考文献 479

12.5.5 超氧化物歧化酶的直接电化学 479

13.1 前言 484

第十三章 化学修饰电极在生物传感器中的应用 484

13.2 生物组分的固定化 486

13.2.1 吸附法 487

13.2.2 共价键合法 488

13.3.3 凝胶/聚合物包埋 490

13.2.4 交联 491

13.2.5 其它方法 492

13.3 电极响应的增强 493

13.3.1 电子媒介体 493

13.3.2 有机导电盐电极 500

13.3.3 直接电子转移 504

13.3.4 酶循环与酶法溶出 511

13.3.5 其它方法 514

13.4.1 化学消除 516

13.4.2 聚合物膜 516

13.4 干扰和电极玷污的防止 516

13.4.3 示差测量 517

13.5 全化学法构成的生物传感器 517

参考文献 519

第十四章 化学修饰电极的展望 525

14.1 技术和方法 526

14.1.1 现场观测 526

14.1.2 高灵敏检测 528

14.2.1 自组膜 533

14.2 微结构和动力学 533

14.2.2 聚合物膜 535

14.3 研究与应用 537

14.3.1 在生命科学研究方面 537

14.3.2 在电有机合成中的立体选择 545

14.3.3 微修饰膜的结构与分子电子器件 545

14.3.4 新型化学修饰电极 547

14.3.5 在分析化学中的应用 548

参考文献 551