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1、多巴胺抗坏血酸的电化学方法测定第1页，本讲稿共29页一、实验目的一、实验目的 1、制作铅笔芯电极制作铅笔芯电极2、掌握、掌握CHI660C电化学工作仪的使用方法电化学工作仪的使用方法3、对电化学活性物质多巴胺、抗坏血酸进行不同电化学方法、对电化学活性物质多巴胺、抗坏血酸进行不同电化学方法的测定，如循环伏安法（的测定，如循环伏安法（CV），差分脉冲伏安法（），差分脉冲伏安法（DPV），常规脉冲伏安法（），常规脉冲伏安法（NPV），方波伏安法（），方波伏安法（SWV）等。）等。并对不同的电化学测定方法的精密度和灵敏度进行比较。并对不同的电化学测定方法的精密度和灵敏度进行比较。第2页，本讲稿共29页
2、二、实验仪器及药品二、实验仪器及药品1、CHI660C电化学工作站；电化学工作站；2、三电极工作体系：饱和甘汞电极（、三电极工作体系：饱和甘汞电极（SCE）为参比电极，）为参比电极，铂丝为对电极，工作电极为玻碳电极（铂丝为对电极，工作电极为玻碳电极（GC，d=3mm）或）或铅笔芯电极（铅笔芯电极（d=0.5mm）；）；3、多巴胺、多巴胺(DA)；抗坏血；抗坏血(AA);4、5mMFe(CN)63-溶液；溶液；PBS缓冲（缓冲（pH=6.86）；固体）；固体NaCl；固体；固体NaOH；硼砂缓冲液（硼砂缓冲液（pH=9.18）；二次水。）；二次水。第3页，本讲稿共29页三、三、DA与与AA的电化
3、学氧化机理的电化学氧化机理1 AA的电化学氧化机理的电化学氧化机理2 DA的电化学氧化机理的电化学氧化机理第4页，本讲稿共29页四、实验步骤四、实验步骤1、制作铅笔芯电极 2、校正PH计(两点定位法)（由于pH计接触不良,在调解时出现数字不能稳定的现象）3、（1）电极处理 玻碳电极以及铅笔芯电极先用0.05um的 -Al2O3抛光至镜面，然后用二次水清洗待用。（2）电极表征 在0.5MNaCl+5mMFe(CN)63-溶液中用CV法扫描，当峰电位差在60-80mV时，为很好的可逆反应。同时检查电极表面的清洁度,避免有杂质。第5页，本讲稿共29页4、抗坏血酸（、抗坏血酸（AA）的测定）的测定（1
4、）电解液的配制）电解液的配制 配制配制0.025M PBS缓冲液缓冲液(pH=6.864)250ml，加，加入入0.3656g NaCl(25mM)作为支持电解质。（一般来作为支持电解质。（一般来说支持电解质的量比测定物的量要大很多倍。）说支持电解质的量比测定物的量要大很多倍。）（2）AA标准溶液的配制标准溶液的配制 首先配制首先配制510-2M的的AA高浓度溶液，取一定量高浓度溶液，取一定量的溶液加入定量的的溶液加入定量的PBS缓冲液缓冲液(含含25mM NaCl），用），用缓冲液稀释成不同浓度的缓冲液稀释成不同浓度的AA标准溶液标准溶液 10-5M、210-5M、410-5M、610-5M
5、、810-5M、1010-5M。第6页，本讲稿共29页（3）用不同的电化学方法进行测定（分两组，一组以玻碳电极作为）用不同的电化学方法进行测定（分两组，一组以玻碳电极作为工作电极，一组以铅笔芯电极作为工作电极）工作电极，一组以铅笔芯电极作为工作电极）A、配制浓度为、配制浓度为510-4M的的AA溶液，选择溶液，选择CV改变扫描速度，测定扫描速改变扫描速度，测定扫描速度为度为10mv/s,50mv/s,100mv/s,150mv/s,200mv/s,500mv/s,1000mv/s的的CV图，作图，作Ip-V(峰电流与扫速峰电流与扫速)和和Ip-V1/2的线性关系图。的线性关系图。B、取、取51
6、0-4M AA溶液，选择溶液，选择CV固定扫速为固定扫速为100mv/s连续扫描连续扫描20圈。圈。C、作不同浓度的、作不同浓度的AA的的NPV测定结果叠加图，固定扫速为测定结果叠加图，固定扫速为100mv/s。D、作不同浓度的、作不同浓度的AA的的DPV测定结果叠加图，固定扫速为测定结果叠加图，固定扫速为100mv/s。E、作不同浓度的、作不同浓度的AA的的SWV测定结果叠加图，固定扫速为测定结果叠加图，固定扫速为100mv/s。第7页，本讲稿共29页5、多巴胺（、多巴胺（DA）的测定）的测定（1）电解液的配制）电解液的配制 配制0.2M PBS缓冲液(pH 6.864)250ml，加入0.
7、3656g NaCl(25mM)作为支持电解质。（2）DA标准溶液的配制标准溶液的配制 首先配制0.01M的DA高浓度溶液，取一定量的溶液加入定量的PBS缓冲液(含25mM NaCl），用缓冲溶液稀释成不同浓度的DA标准溶液10-5M、210-5M、410-5M、610-5M、810-5M、1010-5M。第8页，本讲稿共29页（3）用不同的电化学方法进行测定（分两组）用不同的电化学方法进行测定（分两组 一组以玻碳电极作为工作一组以玻碳电极作为工作电极，一组以铅笔芯电极作为工作电极）电极，一组以铅笔芯电极作为工作电极）A、配制DA浓度为0.01M，选择CV改变扫描速度，测定了扫描速度为10mv
8、/s,50mv/s,100mv/s,150mv/s,200mv/s,500mv/s,1000mv/s的CV图，作Ip-V(峰电流与扫速)和Ip-V1/2的线性关系图。B、取110-4M DA溶液，选择CV固定扫速为100mv/s连续扫描20圈。C、作不同浓度的DA的NPV测定结果叠加图，固定扫速为100mv/s。D、作不同浓度的DA的DPV测定结果叠加图，固定扫速为100mv/s。E、作不同浓度的DA的SWV测定结果叠加图，固定扫速为100mv/s。第9页，本讲稿共29页五、实验结果与讨论五、实验结果与讨论第10页，本讲稿共29页（1 1）CVCV法对法对AAAA连续扫描连续扫描2020圈圈（
9、固定扫速为（固定扫速为100mv/s100mv/s，电解液均为电解液均为510-4M的的AA溶液溶液）随着扫描次数的增加，峰电流逐渐减小，但是变化趋势也逐渐减小，到最后图形重合。在AA的电化学过程中可能同时存在吸附、脱附、扩散过程。第11页，本讲稿共29页用用CV法测定法测定PBS缓冲液（空白对照）缓冲液（空白对照）玻碳电极 铅笔芯电极 图中出现的峰不是响应图中出现的峰不是响应,可能是氧的吸附可能是氧的吸附造成的。造成的。第12页，本讲稿共29页峰电流与扫速的关系图（电解液为峰电流与扫速的关系图（电解液为510510-4-4M M的的AAAA溶液）溶液）Ip-V线性关系图（玻碳电极）Ip-V线
10、性关系图（铅笔芯电极）Ip-V1/2线性关系图 (玻碳电极)Ip-V1/2线性关系图 (铅笔芯电极)通过两种不同电极作为工作电极的测定得到扫通过两种不同电极作为工作电极的测定得到扫CV中峰电流与扫速比峰电流与扫速开方有良好中峰电流与扫速比峰电流与扫速开方有良好的线性关系，的线性关系，AA的电化学氧化过程主要为扩散制的电化学氧化过程主要为扩散制。第13页，本讲稿共29页不同浓度AA的DPV、NPV、SWV曲线图（玻碳电极）根据玻碳电极的三种方法数据得出的图表，图示的曲线较为复杂相对而言SWV响应相对的灵敏些第14页，本讲稿共29页不同浓度AA的DPV、SWV、NPV曲线图（铅笔芯电极）根据铅笔芯
11、电极的三种方法数据得出的图表，图示的曲线较为复杂相对而言SWV响应相对的灵敏些第15页，本讲稿共29页NPV、DPV、SWV的峰电流与AA浓度c的关系图 玻碳电极 铅笔芯电极 从以上图中可以看出，玻碳电极的曲线的从以上图中可以看出，玻碳电极的曲线的R2相对而言较好些，相对而言较好些，DPV的的R2大些说明大些说明DPV的灵敏度对的灵敏度对AA好些，而铅笔芯电极的线性好些，而铅笔芯电极的线性较差看不出不能比较其灵敏度。较差看不出不能比较其灵敏度。第16页，本讲稿共29页CV法对AA连续扫描2020圈（固定扫速为圈（固定扫速为100mv/s100mv/s）电解液均为0.025MPBS+110-4M
12、的DA溶液 玻碳电极 铅笔芯电极玻碳电极的扫描的范围是不断地向外扩大，是扩散控制；玻碳电极的扫描的范围是不断地向外扩大，是扩散控制；铅笔芯电极的扫描范围是不断地向内缩小，是吸附控制。铅笔芯电极的扫描范围是不断地向内缩小，是吸附控制。第17页，本讲稿共29页峰电流与扫速的关系图（电解液为峰电流与扫速的关系图（电解液为110-4M的的DA溶液）溶液）Ip-线性关系图（玻碳电极）Ip-线性关系图（铅笔芯电极）Ip-1/2线性关系图 (玻碳电极)Ip-1/2线性关系图 (铅笔芯电极)通过两种不同电极作为工作电极的测定得到扫通过两种不同电极作为工作电极的测定得到扫CV中峰电流与扫速开方比峰电流与未开方有
13、良好的线中峰电流与扫速开方比峰电流与未开方有良好的线性关系，性关系，DA的电化学氧化过程主要为的电化学氧化过程主要为吸附控制。第18页，本讲稿共29页不同浓度DA的DPV、NPV、SWV曲线图（玻碳电极）根据玻碳电极的三种方法数据得出的图表，图示的曲线中SWV图中最低线比DPV的低说明响应相对的灵敏些第19页，本讲稿共29页不同浓度DA的DPV、SWV、NPV曲线图（铅笔芯电极）根据铅笔芯电极的三种方法数据得出的图表，图示的曲线中SWV图中最低线比DPV的低说明响应相对的灵敏些第20页，本讲稿共29页NPV、DPV、SWV的峰电流与DA浓度c的关系图 玻碳电极 铅笔芯电极 从图中SWV和DPV
14、与浓度的线性关系的R2大小比较而得出SWV的线性较好，从而判断SWV的灵敏度相对而言较好第21页，本讲稿共29页六、实验结论六、实验结论1 通过两种不同电极作为工作电极的测定，AA的电化学氧化过程主要为扩散控制，其中还存在吸附过程和脱附过程的相互制约，当吸附过程进行到一定程度之后，脱附过程才开始与吸附过程达到平衡。2 通过两种不同电极作为工作电极的测定，DA的电化学氧化过程主要为吸附控制，其中也存在较为严重的脱附与扩散控制。3、通过NPV、DPV、SWV三种方法测定不同浓度的AA和DA溶液所得出的结果对比，可以得出SWV法测定比较灵敏 第22页，本讲稿共29页备注：AA扫描出的NPV、DPV、SWV均有问题，可能是配溶液的时候用的不是二次水，而是普通的自来水。第23页，本讲稿共29页附（另一组的AA数据图比较）不同浓度AA的NPV曲线图（铅笔芯电极）第24页，本讲稿共29页不同浓度AA的DPV曲线图（铅笔芯电极）第25页，本讲稿共29页不同浓度AA的SWV曲线图（铅笔芯电极）第26页，本讲稿共29页同浓度AA的NPV曲线图（玻碳电极）第27页，本讲稿共29页不同浓度AA的DPV曲线图（玻碳电极）第28页，本讲稿共29页不同浓度AA的SWV曲线图（玻碳电极）第29页，本讲稿共29页