铋改性液流电池用碳材料电极的研究现状

氧化还原液流电池(简称液流电池)是一种新型电化学储能装置,具有能量效率高、使用寿命长及环境友好等特点。碳材料电极是液流电池应用最为广泛的电极之一,为提高碳材料电极的电化学活性,近些年利用铋改性液流电池用碳材料电极成为研究热点。本文综述了近年来国内外铋改性液流电池用碳材料电极的研究现状,重点介绍了几种主要制备方法,并指出铋改性碳材料电极在液流电池中的作用机理,总结了铋改性碳材料电极在液流电池应用中存在的问题及今后的研究方向。

石墨烯/铋复合膜修饰玻碳电极检测板蓝根中的铅和镉

采用滴涂法制备石墨烯(GR)修饰的玻碳电极(GCE),通过电化学富集Bi沉积在GR表面,得到GR/Bi-GCE修饰电极。用方波溶出伏安法研究了Cd2+和Pb2+在GR/Bi-GCE上的电化学行为。在0.1 mol/L p H 4.5的醋酸缓冲溶液中,在!1.1 V富集0.5 mg/L Bi(NO3)3溶液210 s后,溶出峰电流与Cd2+和Pb2+的浓度在0.01~85.0μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限均为0.003μmol/L。实验结果表明,此修饰电极对Cd2+和Pb2+均有较好的电化学活性,可对两种物质实现同时测定,具有较高的灵敏度和稳定性。将此电极用于板蓝根中Cd2+和Pb2+的含量测定,结果令人满意。

石墨烯修饰铂电极传感器测定水中微量重金属镉和铅

建立了石墨烯修饰铂电极(G/Pt)共沉积铋膜测定水中微量重金属镉和铅的方法。采用微机电系统(MEMS)工艺制作铂电极,并利用CVD法在铂电极上原位生长石墨烯,制备了石墨烯修饰铂电极,与Ag/AgCl参比电极、铂丝对电极构成三电极体系;采用差分脉冲阳极溶出伏安法对水中微量的镉和铅进行测定。在pH=4.5的醋酸-醋酸钠(HAc-NaAc)底液中,Cd2+和Pb2+分别在#0.72和#0.48 V灵敏地产生溶出峰,线性范围分别为0.05～10 mg/L和0.03～5 mg/L,检出限均为10!g/L。本方法操作简单、安全快速、重现性好,适合于废水、地表水、及生活用水中镉和铅的测定。

修饰铋盘电极吸附伏安法测定痕量钴的研究

研究了利用丁二酮肟修饰铋电极测定钴的吸附伏安分析方法.在0.4 mol/L NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液(pH=9.0)中,Co(Ⅱ)与铋盘电极表面修饰的丁二酮肟形成螯合物.并于-1.20 V附近产生一个灵敏的还原峰.富集时间分别为60s和280 s时,峰电流与钴的质量浓度在0.01～25μg/mL和0.002～2μg/mL范围内呈线性关系.该还原峰与采用汞电极时的峰形相似、电位相近、灵敏度相当.优化了实验条件,拟订了样品分析的步骤,利用该法测定了合金、维生素B12针剂样品中的微量钴.

丁二酮肟修饰碳糊电极阳极溶出伏安法测定痕量铋

报道了用丁二酮肟修饰碳糊电极测定微量铋的电分析方法。Bi^(3+)通过与电极表面的丁二酮肟作用而富集在电极表面,同时在-0.40 V(vs.SCE)还原成零价,当电极电势从-0.40 V向0.40 V扫描时,被还原的铋从电极表面溶出,在0.03 V出现一个十分灵敏的阳极溶出峰。优化了各种实验参数,如支持电解质的选择及pH值、丁二酮肟的用量、富集电位及时间等。修饰电极测定铋的线性范围为1×10^(-9)～1×10^(-6)mol/L。富集6 min后检出限可达4×10^(-10)mol/L。该方法简便快速,灵敏度高,分析成本低廉,并成功应用于实际水样中微量铋的测定。

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.

邻苯三酚红修饰碳糊电极吸附伏安法测定痕量铋

报道了采用邻苯二酚红修饰碳糊电极测定痕量铋的方法。在 ０．３０ｍｏｌ／Ｌ的 ＨＣＩ溶液中，于－０．１０ Ｖ搅拌富集 ３ ｍｉｎ，然后在－ ０．３５ Ｖ静止还原 ６０ ｓ，再进行阳极化扫描，在－ ０． １０ Ｖ左右获得灵敏的铋溶出峰，二次导数峰电流与铋浓度在 １．０ × １０－９～ ６．０ × １０－７ｍｏｌ／Ｌ范围内呈线性关系，检出限为 ５ × １０－１０ｍｏｌ／Ｌ。对电极反应机理进行了讨论。

Nafion汞膜修饰电极用于阳极溶出伏安法测定痕量铋的研究

本文报道了Nafion汞膜修饰电极及其用于阳极溶出伏安法测定未处理尿样,水样及土样中痕量铋的研究。样品中常共存的Pb(Ⅱ)、Sb(Ⅲ )等19种阳离子及尿样中共存的有机物在实验条件下不干扰。本法不仅选择性好,而且灵敏度也较高。线性范围为2×10^(-10)～1×10^(-7)mol/L。回收率为94～105％。

碳纳米管-离子液体-木质素磺酸钠复合物修饰电极同位镀铋膜测定水中铅和镉

采用涂覆法制备多壁碳纳米管(MWCNTs)-离子液体([BMIM]PF6)-木质素磺酸钠(LSS)修饰玻碳电极(GCE),然后在其表面同位镀铋膜,研究Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在该修饰电极上的阳极溶出伏安行为。实验表明,Pb、Cd在该修饰电极上分别于-0.44V、-0.73V产生灵敏的溶出峰,Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)分别在3.0×10-8～1.0×10-6mol·L-1和2.0×10-8～8.0×10-7mol·L-1浓度范围内与其溶出峰电流呈良好的线性关系,检出限分别为4.1×10-9mol·L-1、6.9×10-9mol·L-1。该修饰电极制备简单,重现性好,用于河水中铅和镉的测定,效果良好。

铋离子修饰碳糊电极的研制与应用

报道了一种以碘化铋与诺氟沙星形成的缔合物为电活性物质的修饰碳糊电极。电极对离子的线性响应范围为4．0×10-6～1．0×10-2mol·L-1,级差电位为20 mV／pc,检出限为2．5×10-6mol·L-1。测定了枸橼酸铋钾胶囊中铋的含量,测定结果与药典法的结果相符。

蟹壳粉-铋修饰碳糊电极吸附测定污水中的Cr(Ⅵ)

以线性扫描伏安法研究了蟹壳粉-铋修饰碳糊电极上Cr（Ⅵ）的电化学行为及其吸附富集行为。天然蟹壳粉具有吸附富集铬酸根的作用,吸附过程遵循扩展Langmuir等温吸附模型。金属铋能够催化铬酸根的电化学还原,使其还原峰电流增加,峰电位发生负移,从而实现对Cr（Ⅵ）的电化学测定。优化的实验条件为：pH=2.6（Na2HPO4-柠檬酸）,静止时间50 s,吸附时间20 min,沉积电位-0.5 V,扫速0.05 V/s。在优化实验条件下,存在两段线性范围,分别为1.0×10^-8-1.0×10^-6mol.L^-1和1.0×10^-5-1.0×10^-3mol.L^-1,检出限为1.0×10^-8mol/L。干扰实验结果表明,Cr（Ⅲ）和SO42-离子对检测没有干扰。方法用于污水中铬（Ⅵ）的测定,加标回收率为94%-106%,相对标准偏差为3.1%。

砷酸铋玻碳修饰电极的研究

研制了 BiAsO_4玻碳修饰电极,该修饰电极对砷酸盐有线性响应,电极电位与砷酸盐总浓度的对数在4×10^(-6)～1×10^(-2)mol/L 浓度范围内,具有良好的线性关系。该电极制作简单,线性范围宽,稳定性较好,但连续使用寿命较短。可望用于直接电位法或电位滴定法测定砷含量。

Nafion修饰分散铋电极线性扫描伏安法测定肝素钠含量

利用循环伏安法（CV）、线性扫描伏安法（LSV）研究了肝素钠在铋膜玻碳电极上的电化学行为。在pH 5.4的B-R缓冲溶液中,肝素钠在-0.79 V左右处产生一灵敏的不可逆氧化峰,并对其电化学检测条件进行了优化,在选定的最佳条件下,峰电流与肝素钠浓度在0.4～2.0 mg/L范围与其峰高有良好的线性关系。回归方程为Ip=11.12＋80.91c（mg/L）,r=0.991,检测限为0.08 mg/L。考察了干扰物质的影响,据此建立了一种快速、简便测定肝素钠的方法。将本方法应用于肝素钠样品的测定,结果令人满意。

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。

电沉积羧基化石墨烯-铋膜修饰玻碳电极电化学检测铅离子

[目的]采用电沉积羧基化石墨烯(Carboxylated Graphene,CG)-铋(Bismuth,Bi)膜修饰的玻碳电极(Glassy Carbon Electrode,GCE)建立一种电化学检测铅离子的新方法。[方法]首先将裸GCE进行预处理,通过电沉积法将CG沉积于GCE上;然后将该电极浸入含铋离子和铅离子的溶液中,再将Bi膜沉积于电极表面,制成CG-Bi膜修饰的GCE;利用修饰好的GCE作为工作电极,实现对铅离子的检测。[结果]考察铋离子浓度、溶液pH值、沉积电位、沉积时间对铅离子检测的影响,并且获得这些影响因素的最适宜条件为铋离子浓度0.3mg·L^(-1)、溶液pH 4.5、沉积电位-1.2V、沉积时间350s。在最适宜的试验条件下,利用方波伏安法对不同浓度的铅离子进行测定,试验结果表明在0.075~0.500mg·L^(-1)的铅离子浓度范围内,峰电流值与铅离子浓度呈线性关系,检出限为0.002mg·L^(-1)。采用同一电极和不同电极对0.3mg·L^(-1)的铅离子进行测定,峰电流的相对标准偏差分别为10.39%和8.62%。同时考察了100倍浓度的氯化钠、氯化镁、氯化钾、氯化铝、硫酸铜、硝酸锌、乙酸镉和氯化钙对0.4mg·L^(-1)铅离子检测的影响,结果表明100倍浓度的氯化钠、氯化镁、氯化钾、氯化铝、硝酸锌和氯化钙对铅离子的测定影响较小,而100倍浓度的硫酸铜和乙酸镉对铅离子的测定影响较大;最后将该方法用于水样中铅离子的检测。[结论]这种新的电化学检测铅离子方法步骤简单、使用方便、检测快速、线性范围宽、选择性高,有望在食品检验、环境分析等领域实现应用。

铋膜修饰电极测定蕃茄制品中苏丹红Ⅰ

采用预镀法将Bi 3+还原成金属铋固定在玻碳电极表面,制成稳定的铋膜修饰玻碳电极(BFE),利用循环伏安法(CV)、方波伏安法(SWV)研究了苏丹红Ⅰ在该电极上的电化学行为。实验结果表明,在pH=2.0的B-R缓冲溶液、乙醇溶液中,苏丹红Ⅰ在-380mV附近产生一灵敏的还原峰,在优化的实验条件下,苏丹红Ⅰ的峰电流iP与其浓度在1.0×10-7～1.6×10-5 mol/L范围内有良好的线性关系,R=0.9987,检出限为3.3×10-8 mol/L。铋膜电极无毒、无污染,灵敏度高,为检测苏丹红Ⅰ提供了一种安全有效的新方法。

多壁碳纳米管-离子液体修饰电极同位镀铋膜测定铅离子

采用涂覆法制备多壁碳纳米管（MwCND-离子液体（[BMIM]PF6）修饰电极，然后在其表面同位镀铋膜，研究Pb“在该修饰电极上的阳极溶出伏安行为。实验结果表明，pb^2＋在修饰电极上于一0．5V产生灵敏的溶出峰，Pb^2＋在3．0×10。～2．0x10^-5mol／L浓度范围内与其溶出峰电流呈良好的线性关系，检出限为6．O×10-8mol／L。该修饰电极制备简单，稳定性好，完全做到无汞化操作，用于血铅含量的测定，效果良好。

三聚氰胺修饰电极同位镀铋膜测定镉离子

采用电聚合方法制备三聚氰胺修饰玻碳电极(PM/GC),然后在其表面同位镀铋膜,研究Cd2+在该电极上的溶出伏安行为,并与裸玻碳电极(GC)同位镀铋膜电极上Cd2+的溶出伏安行为进行比较。研究表明,镉在同位镀铋膜的PM/GC电极上可得到灵敏的溶出峰。在优化的实验条件下,镉的氧化峰电流与其在1.0×10-7～1.0×10-6mol/L浓度范围内呈良好的线性关系,检测下限为5.0×10-8mol/L。由于每次溶出后可方便地将铋膜溶解更新,该方法重现性好。使用铋膜电极替代汞膜电极还有利于保护环境。

铋膜/SDS/三维石墨烯泡沫修饰玻碳电极测定水中铅离子

本文以铋膜/十二烷基硫酸钠/三维石墨烯修饰玻碳电极为工作电极,采用方波阳极溶出伏安法研究了铅离子的电化学测定方法。比较了不同材料修饰时电极性能的差异,探讨了溶液p H值、铋膜厚度、沉积电势、沉积时间等因素对检测信号的影响。实验结果表明,修饰电极检测铅离子的线性范围宽,检出限低,且该电极具有良好的一致性、重现性、稳定性。

1-（2-吡啶偶氮）-2-萘酚（PAN）修饰碳糊电极测定痕量铋

该文研制了1-（2-吡啶偶氮）-2-萘酚（PAN）修饰碳糊电极（CMCPE），并且建立了溶出伏安法测定Bi（III）的方法。在1.0X10^-4mol/L HCl底液中，从-0.6V～0.6V进行阳极化扫描，在0.2V左右出现一灵敏的铋溶出峰，其二次导数峰电流和Bi（III）浓度在6.0X10^-1mol/L～2.0X10^-5mol/L范围内呈良好的线性关系，其线性言和为ip=0.0225c＋0.0619（ip为μA，c为10^-6mol/L），相关系数R为0.9985，检出限达1.0X10^-7mol/L。方法应用于胃叶中痕量Bi（III）的测定，实验结果满意。