活性炭纖維電極改性
活性炭纖維電極改性，活性炭纖維電極的獨(dú)特性能為其在分析應(yīng)用中的使用提供了許多特別的優(yōu)勢(shì)。然而，一些預(yù)處理通常是活性炭表面改性所必需的。其中一種方法是酶修飾，電極表面的酶反應(yīng)可用于某些測(cè)定。納米顆粒的應(yīng)用對(duì)于修飾非常有用，并且在測(cè)定各種分析物時(shí)給予電極非常有趣的響應(yīng)。活性炭表面的電化學(xué)氧化是其他改性方法之一。通過這項(xiàng)工作，表面的形態(tài)變化以及增加含氧官能團(tuán)的覆蓋率。在這篇評(píng)論文章中，我們討論了活性炭纖維電極的一些改性方法。
活性炭纖維電極的優(yōu)點(diǎn)
活性炭纖維具有化學(xué)惰性和出色的機(jī)械和電氣性能，為微米或甚至納米尺度的電生理，電化學(xué)和生物傳感器應(yīng)用提供了極好的基極?；钚蕴糠酆屠w維由于其高比表面積和導(dǎo)電性而被廣泛用作電極材料?；钚蕴坷w維電極具有幾個(gè)獨(dú)特的特點(diǎn)，使其優(yōu)于其他技術(shù)?；钚蕴坷w維電極能夠在亞秒的時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并實(shí)時(shí)記錄。由于活性炭纖維電極體積非常小，因此也適用于非常小的環(huán)境，如單個(gè)電池體積，而其他設(shè)備由于太大而無法使用。除了靈敏度和選擇性之外，還應(yīng)充分考慮電極的大小，以開發(fā)適用于體內(nèi)和原位應(yīng)用的傳感器。電極應(yīng)小型化，以便與生物微環(huán)境中的小空間相匹配。在這方面，直徑在微米和納米的活性炭纖維微電極或活性炭纖維納米電極由于其超小尺寸似乎比其他電極有很大的優(yōu)勢(shì)。此外，這些電極的快速響應(yīng)時(shí)間和優(yōu)異的生物相容性使其成為用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生物事件的強(qiáng)大工具，具有高時(shí)間和空間分辨率。
最重要的是，活性炭纖維電極也是更好的靈敏度和選擇性的設(shè)備，通過對(duì)感興趣的分析物進(jìn)行電極修改。另外，活性炭纖維電極可以提供更寬范圍的可檢測(cè)物種，只需稍作修改即可。
活性炭纖維電極的改性
改性電極是電化學(xué)分析中應(yīng)用最有意義的工具?；钚蕴坷w維是制備修飾電極的容易獲得和有用的材料。纖維促進(jìn)小體積溶液的工作，同時(shí)保持大的電極表面積1。在對(duì)在活性炭纖維上電鍍貴金屬制備的活性炭纖維電極進(jìn)行了研究?；钚蕴坷w維纏繞在鈦網(wǎng)上。通常34 使用一厘米長(zhǎng)的纖維束(每束約6000根纖維)以確保鈦網(wǎng)的均勻覆蓋。纏繞在紗布上后，將這些纖維的末端合并在一起，然后擰緊在電極的桿上。然后用小的鈦夾將這些纖維固定在桿上。電極用丙酮清洗除去油脂化合物，在電鍍之前和之后稱重。已經(jīng)顯示在活性炭纖維的表面上沉積銀，金或銅的金屬膜能夠提高碳中Li嵌入/脫嵌反應(yīng)的CV峰高度，這意味著反應(yīng)速率提高。CV的陽極峰的峰高隨著厚度的變化而變化。黃金和銅是最薄的電影最高峰，而銀則表現(xiàn)出復(fù)雜的行為，其中必須考慮取決于膜厚度的晶體取向變化的貢獻(xiàn)。增強(qiáng)效應(yīng)基于兩個(gè)因素闡明，即電導(dǎo)率增加和在銀膜表面上形成合適的固體電解質(zhì)界面。在圖1中，圖示了用真空沉積的銅，金和銀膜覆蓋的活性炭纖維的SEM圖像。該圖顯示活性炭表面似乎完全被緊密的金屬膜覆蓋。
圖1。活性炭纖維的SEM照片覆蓋有金銀銅膜。
納米微粒改性
目前納米粒子作為合適的改性劑在研究人員中非常感興趣。在工作中，活性炭納米纖維通過聚丙烯腈溶液的靜電紡絲隨后進(jìn)行方便的熱處理(穩(wěn)定化，隨后在1000,1200和1400 ℃下碳化)而生產(chǎn)，并且碳納米管被吸附在纖維通過浸漬法。通過循環(huán)伏安法評(píng)估電化學(xué)性能，其中通過K 3 Fe(CN)6的氧化還原峰的可逆性和尺寸來觀察纖維的碳化溫度的影響以及碳納米管的有益貢獻(xiàn)與Ag / AgCl相比。隨后，將氧化還原酶固定在電極上，并且實(shí)現(xiàn)了氧與水的電還原，作為其作為生物陰極效率的測(cè)試。由于這些新電極的纖維狀和多孔結(jié)構(gòu)以及碳納米管可能具有促進(jìn)氧化還原生物分子的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的能力，所開發(fā)的新電極能夠產(chǎn)生比僅由電紡絲組成的電極更高的電流密度的活性炭纖維。
活性炭表面的改性在電化學(xué)和材料科學(xué)中是非常重要的。修改可以提高活性炭纖維電極的應(yīng)用范圍。我們可以用酶，納米粒子，表面活化或活性炭纖維紙來修飾活性炭纖維電極。
本文作者：董帝豪
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