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金纳米粒子与碳纳米管修饰电极上的电致化学发光

董永平  
【摘要】:在过去的十几年中,化学修饰电极被广泛的应用于电致化学发光分析中,但是,纳米修饰电极在电致化学发光中的应用刚刚起步,许多体系在该类电极上的电致发光现象还没有得到研究。本论文首先综述了电致化学发光和化学修饰电极的原理、最新进展,以及纳米修饰电极在电致化学发光中的研究现状,在此基础上制备了金纳米粒子和碳纳米管修饰电极,用于研究传统ECL体系在纳米修饰电极上的电致发光行为、规律、机理等。主要研究内容如下: 1.在传统的循环伏安驱动下,研究了光泽精在中性和碱性溶液中,在金纳米球自组装的金电极上的电致化学发光行为。金纳米球自组装的金电极在光泽精ECL体系中表现出了卓越的电致化学发光特性。在碱性溶液中,分别在-0.24和-0.36 V处得到了一个尖锐发光峰和一个肩峰,与裸金电极相比,这两个发光峰的强度被增强了两到三个数量级。在中性溶液中,在金纳米球自组装的金电极上仍然可以观察到两个强的发光峰,但在裸金电极上检测不到这些发光峰。发光峰的强度受到电极表面修饰的金纳米球、电位扫描方向和扫描速度、氮气、氧气、pH值、光泽精和电解质的浓度、表面活性剂等影响。所有的电致化学发光峰的发光体都被证明为N—甲基吖啶酮(NMA),并提出了这些ECL峰的形成机理。金纳米球自组装的金电极对光泽精体系表现出了好的稳定性,克服了传统电极易被污染的问题。 2.研究了鲁米诺在金纳米棒修饰的金电极上的电致化学发光。在中性和碱性鲁米诺溶液中,在金纳米棒修饰的金电极上观察到五个电致化学发光峰,其中的四个发光峰(ECL8-1至ECL-4)也可在金纳米球修饰的金电极上观察到。在中性溶液中,在金纳米棒修饰的金电极上发光峰的强度要比在金纳米球修饰的金电极上的强度大二到十倍。在强碱性溶液中,在金纳米球修饰金电极上的ECL-1


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