分析化学新进展

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1、1化学修饰电极如何发展成为电化学生物传感器？(15分)答：化学修饰电极是70年代中期发展起來的一门新兴的、也是目前最活跃的电化学和电分析化学的前沿领域，目前已应用于生命科学、环境科学、分析科学、材料科学等许多方面。修饰在电极表面的媒介体可加速氧化还原中心在电极表面的电了传递过程以实现电催化反应，化学修饰电极的电催化是化学修饰电极发展的重要推动力，它广泛应用于各种难以实现的电了传递慢过程，例如，生物分了的电催化、有机物的电催化、无机离了的电催化等。近年來化学修饰碳糊电极(CMCPE)用作电化学传感器的研究较多。碳糊电极具有易修饰、制

2、作方便、无毒、应用范围广、使用寿命长等特点。CMCPE具有了一般碳糊电极的特点，同时乂因为修饰了特定物质，使CMCPE具有了特定的功能，越來越受到电分析工作者青睐。电化学生物传感器具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、检测成本低、所需仪器简单-、能在复杂体系屮进行在线连续检测。易于实现微型化等优点，在生物技术、食品工业、临床检测、医药工业、生物医学、环境分析等领域获得实际应用。生物传感器是指用固定化的生物体成分(酶、抗原、抗体、激素等)或生物体本身(细胞、细胞器、组织等)作为感元件的传感器。电化学生物传感器则是指由生物材料作为敏感元

3、件，电极(固体电极、离子选择性电极、气敏电极等)作为转换兀件，以电势或电流为特征检测信号的传感器。从而实现对分析口标进行定量或定性分析的目的。2•谱学电化学大体包括哪些种类，在电化学研究中的主要作用如何？(15分)答：目前已发展的谱学电化学方法大致分为(1)光谱电化学方法:如现场红外(IR),拉曼(Raman),紫外可见(UV-Vis)及非线性光学二次谐波(SHG)谱，⑵波谱电化学方法:如现场顺磁共振(ESR)和核磁共振(NMR)谱，⑶现场X-射线方法:如现场X-射线衍射(XRD),扩展X-射线精细结构谱(EXAFS)和X-射线近

4、边缘结构谱(XANES),⑷现场扫描微探针方法：电化学-电子隧道效应显微镜(CE-STM),原子力显微镜(AFM)和激光扫描光电化学显微谱(LSPEM)等。从谱学电化学方法发展的最初实验体系看，这些实验体系均选择了反应过程较为简单(如甲醇氧化反应)，电极表面结构较为确定(如单晶电极)或特殊的(如经特殊表而粗糙化处理的银电极等)电化学体系。化学电源作为电化学的一个应用分支，其相应的电化学过程有其相应的特殊性:如电极反应体系相应比较复杂,常常牵涉多个电化学与化学联合过程；在使用化学电源吋,又经常需要在大电流与高电位下工作等；在某些场合

5、下，离子扩散与气泡析出等问题可能较为突出，从而使得谱学电化学方法在化学电源中的直接应用存在一定的困难。因此，在运用现场谱学电化学方法对化学电源体系进行研究时,冇针对性地分析技术问题的实质,做好实验方法与实验体系的设计、选择与确定显得尤为重要。3电化学生物传感器是如何实现灵敏度和选择性的双重提高的？(10分)答：随着生命科学的飞速发展，人们对生物代谢过程小相关物质的分析检测要求越来越高。为了获得准确、全面的生物信息，急需发展-•些具有高灵敏度、高选择性的分析检测方法。生物传感器是一•种由生物、化学、物理、医学及微电子技术等多学科交叉

6、渗透发展起来的检测技术，具有操作简便、灵敏度高、选择性好、分析速度快等特点，受到了人们的高度重视,在生物分析领域具有广泛的应用前景。电极经化学修饰后，不仅能用作一般的电位或者电流传感器，而且将化学修饰用于离子敏感场效应及固定酶电极小也能扩展它们的应用范围，这对于提高传感器的灵敏度及选择性都是很有效的。通过信号扩增，使此传感器的灵敏度大大提高。纳米材料具有介于宏观和微观Z间的纳米尺寸结构,呈现岀独特的物理化学性能，如：比表而积大、催化活性高、生物兼容性能强等。随着纳米技术的广泛应用，生物传感器的发展迎来了新的机遇。纳米技术的引入能够

7、有效地提高生物传感器的灵敏度、稳定性等性能，极大地促进了生物传感器的发展。另外，随着光电技术的发展，将光电催化反应和电化学生物传感器相结合，构建光电化学生物传感器，能够充分融合两者的优点，实现较高灵敏度和选择性的分析检测。4室温离子液体是有机阳离子和阴离子形成的缔合物，是什么原因使其成为绿色溶剂的？（15分）答：室温离子液体作为一种新型的绿色溶剂正在迅速发展，成为科学研究的热点。室温离子液体是指主要曲冇机阳离子和无机或冇机阴离子构成的在室温或近于温卜•呈液态的盐类，也称室温熔融盐，但是它不同于我们通常所说的离了化合物。传统意义上的

8、离子化合物在室温下一般都是固体，其强大的离子键使阴、阳离子在晶格上只能作振动，不能转动或平动。他们一般都具有较高的熔点、沸点和硕度。然而对于离子液体，如果把阴、阳离子做得很大且又极不对称，由于空间阻碍，强大的静电力无法使阴、阳离子在微观上作紧密堆积