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活性炭纤维电极改性

来源:韩研活性炭网 作者:韩研活性炭网 2018-01-31

  活性炭纤维电极改性,活性炭纤维电极的独特性能为其在分析应用中的使用提供了许多特别的优势。然而,一些预处理通常是活性炭表面改性所必需的。其中一种方法是酶修饰,电极表面的酶反应可用于某些测定。纳米颗粒的应用对于修饰非常有用,并且在测定各种分析物时给予电极非常有趣的响应。活性炭表面的电化学氧化是其他改性方法之一。通过这项工作,表面的形态变化以及增加含氧官能团的覆盖率。在这篇评论文章中,我们讨论了活性炭纤维电极的一些改性方法。

  活性炭纤维电极的优点

  活性炭纤维具有化学惰性和出色的机械和电气性能,为微米或甚至纳米尺度的电生理,电化学和生物传感器应用提供了极好的基极。活性炭粉和纤维由于其高比表面积和导电性而被广泛用作电极材料。活性炭纤维电极具有几个独特的特点,使其优于其他技术。活性炭纤维电极能够在亚秒的时间范围内进行监测并实时记录。由于活性炭纤维电极体积非常小,因此也适用于非常小的环境,如单个电池体积,而其他设备由于太大而无法使用。除了灵敏度和选择性之外,还应充分考虑电极的大小,以开发适用于体内和原位应用的传感器。电极应小型化,以便与生物微环境中的小空间相匹配。在这方面,直径在微米和纳米的活性炭纤维微电极或活性炭纤维纳米电极由于其超小尺寸似乎比其他电极有很大的优势。此外,这些电极的快速响应时间和优异的生物相容性使其成为用于实时监测生物事件的强大工具,具有高时间和空间分辨率。

  最重要的是,活性炭纤维电极也是更好的灵敏度和选择性的设备,通过对感兴趣的分析物进行电极修改。另外,活性炭纤维电极可以提供更宽范围的可检测物种,只需稍作修改即可。

  活性炭纤维电极的改性

  改性电极是电化学分析中应用最有意义的工具。活性炭纤维是制备修饰电极的容易获得和有用的材料。纤维促进小体积溶液的工作,同时保持大的电极表面积1。在对在活性炭纤维上电镀贵金属制备的活性炭纤维电极进行了研究。活性炭纤维缠绕在钛网上。通常34 使用一厘米长的纤维束(每束约6000根纤维)以确保钛网的均匀覆盖。缠绕在纱布上后,将这些纤维的末端合并在一起,然后拧紧在电极的杆上。然后用小的钛夹将这些纤维固定在杆上。电极用丙酮清洗除去油脂化合物,在电镀之前和之后称重。已经显示在活性炭纤维的表面上沉积银,金或铜的金属膜能够提高碳中Li嵌入/脱嵌反应的CV峰高度,这意味着反应速率提高。CV的阳极峰的峰高随着厚度的变化而变化。黄金和铜是最薄的电影最高峰,而银则表现出复杂的行为,其中必须考虑取决于膜厚度的晶体取向变化的贡献。增强效应基于两个因素阐明,即电导率增加和在银膜表面上形成合适的固体电解质界面。在图1中,图示了用真空沉积的铜,金和银膜覆盖的活性炭纤维的SEM图像。该图显示活性炭表面似乎完全被紧密的金属膜覆盖。

  图1。活性炭纤维的SEM照片覆盖有金银铜膜。

  纳米微粒改性

  目前纳米粒子作为合适的改性剂在研究人员中非常感兴趣。在工作中,活性炭纳米纤维通过聚丙烯腈溶液的静电纺丝随后进行方便的热处理(稳定化,随后在1000,1200和1400 ℃下碳化)而生产,并且碳纳米管被吸附在纤维通过浸渍法。通过循环伏安法评估电化学性能,其中通过K 3 Fe(CN)6的氧化还原峰的可逆性和尺寸来观察纤维的碳化温度的影响以及碳纳米管的有益贡献与Ag / AgCl相比。随后,将氧化还原酶固定在电极上,并且实现了氧与水的电还原,作为其作为生物阴极效率的测试。由于这些新电极的纤维状和多孔结构以及碳纳米管可能具有促进氧化还原生物分子的电子转移反应的能力,所开发的新电极能够产生比仅由电纺丝组成的电极更高的电流密度的活性炭纤维。

  活性炭表面的改性在电化学和材料科学中是非常重要的。修改可以提高活性炭纤维电极的应用范围。我们可以用酶,纳米粒子,表面活化或活性炭纤维纸来修饰活性炭纤维电极。

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