仪器分析文献阅读报告

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1、仪器分析文献阅读报告梁子彬1200011092阅读文献：“Fullerene-basedelectrochemicalbufferlayerforion-selectiveelectrodes^^传统的离子选择电极基本上由敏感离子选择性玻璃膜、腔体、导线以及内导体系组成。其中内导体系由内参比电极和内参比溶液组成，它的作用是将膜电位稳定地输出。使用这种液体的内参比体系会带来以下的缺点：内参比体系的使用限制了离子选择电极的微型化；实际测定屮，内部参比溶液的成分在不断地变化，影响测暈的稳定性；以及不能在高温或低温环境下用等。而用固体材料取代液体内参比体系的固体接触式离子

2、选择电极则能克服这些缺点。在传统的离子选择电极中，与敏感离子选择性玻璃膜接触的是内参比溶液，而在固体接触式离子选择电极中，与玻璃膜接触的是固态材料，比如合金。在实际测量的过程中，合金不断向玻璃膜输送电子，而玻璃膜屮的阳离子不断向合金的方向扩散，由此产生的电势差由导线输出。但是，固体接触式离子选择电极也有明显的缺点：明显的信号漂移(signaldrift)或电势漂移(potentialdrift)o解决这个缺点的方法就是寻找一种电荷转移材料，把它置于离子选择性薄膜和电子导体(比如上述的合金)之间。这篇文章采用了富勒烯作为电荷转移材料,这是因为富勒烯的LUMO的相对能

3、暈很低，是个很好的电子受体，而且它接受电子和放出电子的过程是可逆的，具有较高的稳定性。事实是富勒烯已经由于这种特别的性质被用于生物传感器上了。文章采用了电化学阻抗谱來研究普通玻璃碳电极和修饰有富勒烯电荷转移材料的玻璃oo0.9ia召㈣05101520253035Z「eal(kQ)图1.不加修饰(圆圈)和修饰有富勒烯(正方形)的电极的阻抗谱碳电极，结果如图1所示。结果表明加了富勒烯之后系统的阻抗稍微增加了，这是因为富勒烯的电阻本來就要比玻璃碳高。从图1的小图里也可以看到，加了富勒烯后出现了一个显著的高频电荷转移半圆。因此我们可以推测，采用了富勒烯作为电荷转移材料的玻

4、璃碳电极的响应滞后性减少了。这是由于富勒烯的氧化还原反应不止一个，这使得反应速率快于离子载体的识别过程，于是这种响应滞后性减少了，进而信号漂移减少了。接下来文章把这种修饰有富勒烯电荷转移材料的玻璃碳电极应用于钾离了选择性电极图2.不含富勒烯的离子选择电极（圆圈）和含有富勒烯的离子选择电极（正方形）的电化学阻抗谱图上，制作了钾离子选择电极，并对钾离子选择电极进行了电化学阻抗谱分析，结果如图2所示。可以看出来两种电极都有高频半圆。通过对图2阻抗谱的计算得到了以下表格的结杲:GC-ISEGC-CqISE/

5、6表l.Rs代表溶液电阻，Rp代表极化电阻，Cp代表双层结构的电容可以看到含有富勒烯的电极系统具有高的极化电阻和高的双层结构的电容，这些数据表明了这种修饰有富勒烯的玻璃碳电极的电子转移更快，而且这种电荷转移是可逆的,这抑制了“电化学堵塞界面（electrochemicallyblockedinterface）”的形成。文章接下来使修饰有富勒烯电荷转移材料的钾离子选择性电极和不加修饰的钾离子选择性电极K时间（12天）地工作，最终的校准曲线如下图所示，正方形代表含有富勒烯的电极。可以看到含有富勒烯的电极在12天之后仍然是55mV,与理论值相同，而不含富勒烯的电极则为4

6、6mVo这表明了修饰富勒烯的加入会使玻璃电极的电势响应和信号变得更加稳定。事实上，除了富勒烯，还有其他碳材料也被用于固体接触式离子选择性电极当屮。比如说碳纳米管材料。EnriqueJ.Parra等人用碳纳米管制作了一种响应快，电势漂移小的高氯酸根的固体接触式离子选择性电极。又比如说石墨烯材料。FenghuaLi等人用石墨烯材料制作出了一种高稳定性、电势漂移小的钾离子固体接触式离子选择电极。>E)亘c30d