Electrochemical Characteristics and Applications of Boron-Doped Polycrystalline Diamond Film Electrodes

The elcetrochemical characteristics of boron doped polycrystalline diamond thin film (BDF) electrode 4×4 mm 2 in size were studied using cyclic voltammetry and potentiostatic method. The diamond electrode exhibits adequate electrochemical activity and its response current changes linearly with K 3Fe(CN) 6 concentrations. The response current is proportional to the square root of the scan rate, reflecting mass transport controlled by planar diffusion. Stable mass transport can be quickly established within 4s. The BDF electrode provides good resolving power for the determination of lead and cadmium and gives satisfactory results in the analysis of pure water sample.

锌、镉、铅离子在原位铋修饰掺硼金刚石薄膜电极上的传感分析

以原位铋修饰掺硼金刚石薄膜电极为传感电极,利用阳极溶出伏安法对重金属离子Zn^(2+)、Cd^(2+)、Pb^(2+)进行同时检测分析。原位铋修饰掺硼金刚石薄膜电极可有效提高Zn^(2+)、Cd^(2+)、Pb^(2+)的溶出峰值电流。考察了p H值、扫描方式、电极硼掺杂浓度、富集电位等参数对检测分析的影响。在优化的实验条件下,原位铋修饰BDD电极对Zn^(2+)、Cd^(2+)、Pb^(2+)传感分析具有良好的特性,在10~300μg/L浓度范围内具有良好的线性度和重复性,检出限分别为0.56、0.32和0.75μg/L(S/N=3)。干扰实验结果表明,3种重金属的相互干扰较小,除Cu^(2+)外,水中常见离子对测定干扰较小。实际水样中,3种离子的回收率为92.0%~114.0%。

掺硼金刚石薄膜电极分析检测痕量镉、铅、铜、汞

采用热丝化学气相沉积方法(HFCVD)制备硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极,并对BDD电极进行了表征和活化处理。以制备的BDD电极为工作电极利用阳极溶出伏安法对镉、铅、铜、汞重金属离子进行检测分析,考察了扫描方式、工作电极、支持电解液、p H值、电极硼掺杂浓度、富集时间、富集电位等因素对检测的影响。在优化实验条件下,对1-7 ppb的镉、铅、铜、汞重金属离子进行了同时检测,结果表明BDD电极对镉、铅、铜、汞重金属离子溶出峰的分离度较好,具有良好的线性度和重复性。

痕量镉离子在原位铋修饰掺硼金刚石电极上的传感分析

以原位铋修饰掺硼金刚石电极为工作电极,利用方波脉冲阳极溶出伏安法对重金属镉离子进行检测.考察了扫描方式、铋离子浓度、电极硼掺杂浓度、支持电解液p H值、富集电位、脉冲参数和富集时间等因素对镉溶出峰电流的影响并进行了优化.结果表明,原位铋修饰能有效提高检测的灵敏度,镉离子浓度与溶出峰电流值在1~10μg/L范围内呈线性关系,相关系数为0.9979,检出限为0.15μg/L.干扰实验结果表明,相邻溶出电位干扰离子铅和锌对镉的检测影响相对较小,而铜有较大干扰.实际水样测试结果表明,回收率在96%~107%之间.

原位铋修饰掺硼金刚石电极检测分析锌离子

以原位铋修饰掺硼金刚石(BDD)电极为传感电极对锌离子进行检测分析,方法迅速、简便、绿色环保。相对裸电极原位铋修饰BDD电极,锌离子响应电流信号有较大提高。考察了扫描方式、铋离子浓度、电极硼掺杂浓度对锌离子传感分析的影响,优化了传感分析中脉冲频率和尺寸、支持电解液p H值、沉积电位、沉积时间等参数。锌离子浓度与溶出峰电流值在50~300μg/L范围内呈线性关系,相关系数为0.997 9,检出限为2.32μg/L。电极表现出较好的重复性。常见离子除铜离子对锌离子测定有很大干扰外,其他离子干扰相对较小。

铋膜电极阳极溶出伏安法检测痕量Cd金属

镉氧化产生的溶出电流与样品中Cd^(2+)的浓度有关。本研究通过方波阳极溶出伏安法(SWASV)在活化铋膜电极(Activated BFE)上对低浓度μg/L水平的Cd(II)进行测定。通过电化学方法对电极进行初步改性,然后电沉积制备铋膜再次对电极进行改进,从而增强了对痕量目标Cd^(2+)的敏感性。对改性前后的玻碳电极(GCE)表面进行SEM、CV、EIS和SWV的表征。为了将这种伏安法传感器应用于含有低浓度Cd^(2+)的实际样品中,对检测Cd^(2+)的实验参数进行了研究。使用选定的条件,在10 min的预富集条件下Cd^(2+)的检测限为1μg/L。

Pb^(2+)在掺硼金刚石膜电极上的电化学行为

为了充分发挥掺硼金刚石膜(BDD)电极在分析检测工业废水中重金属离子的优势,利用BDD电极作为工作电极,采用线性扫描阳极溶出伏安法测定水溶液中的铅离子,考察了硝酸、硫酸、高氯酸、盐酸4种酸体系对铅离子分析测试的影响。结果发现,在实验室条件下检测铅离子最优的支持电解质体系是硫酸,并且与其他3种酸(硝酸、盐酸、高氯酸)相比,硫酸更加稳定,不具挥发性。

电化学阴极活化掺硼金刚石膜电极

掺硼金刚石膜(BDD)电极是一种理想的用于电化学分析微量重金属离子的非汞电极,选择合适的BDD电极类型和探索简便的活化BDD电极的方法对提高其电分析检测能力和延长其使用寿命具有重要意义。本研究考察了3种硅基掺硼浓度(B原子浓度分别为2×1020/cm3、8×1020/cm3和27×1020/cm3,简写为BDD-2、BDD-8和BDD-27)的BDD电极经历相同的阴极预处理:在0.5 mol/L H2SO4溶液中,阴极恒电位(-3V vs.饱和甘汞电极)极化5、10、20、30和50 min后,以铁氰化钾/亚铁氰化钾为氧化还原探针,用交流阻抗和循环伏安技术表征了阴极极化后的BDD电极的电化学活性,并用阳极溶出伏安法,通过对一系列已知浓度的铅离子的测量试评估了阴极活化的效果。结果表明,电化学阴极预处理能显著提高3种掺硼浓度的BDD电极的表面活性,但阴极活化效果与BDD的掺硼浓度和阴极预处理时间有关,BDD-27和BDD-8的最佳阴极预处理时间分别为30 min和10 min,BDD-2因表面活性太差并不适合用于电分析。