现代电化学分析
本课程主要介绍电分析化学的基本原理 及发展趋向,包括微电极伏安技术,化 学修饰电极,光谱电化学和电化学传感 器。
On February 10, 1922, the "polarograph" was born as Heyrovskýrecorded the current-voltage curve for a solution of 1 M NaOH. Heyrovskýcorrectly interpreted the current increase between -1.9 and -2.0 V as being due to deposition of Na+ ions, forming an amalgam.
Jaroslav Heyrovskýwas the inventor of the polarographic method, and the father of electroanalytical chemistry, for which he was the recipient of the Nobel Prize. His contribution to electroanalytical chemistry can not be overestimated. All modern voltammetric methods used now in electroanalytical chemistry originate from polalanta 10. Analytica Chimica Acta 11. Analyst 12. Sensors and Actuator B:Chemical 13. Sensor Letter 14. 分析化学
15. 高等学校化学学报 16. 分析实验室 17. 化学传感器
有关期刊:
1. Journal of Electroanalytical Chemistry 2. Electroanalysis 3. Electrochemica Acta 4. Journal of Electrochemical Society 5. Analytical Chemistry 6. Journal of Physical Chemistry 7. Electrochemistry Communications 8. Bioensors & Bioelectronics
电化学分析的发展具有悠久的历史,是 与尖端科学技术和学科的发展紧密相关 的。 作为一种分析方法,早在18世纪就出现 了电解分析法和库仑滴定法,19世纪出 现电导滴定法,玻璃电极测pH和高频滴 定法。 1922年极谱法问世,标志着电分析方法 的发展进入了新的阶段。 极谱学创始人J.海洛夫斯基获得了诺贝 尔奖。
美国电分析化学力量最强,研究内容集 中于科学发展前沿涉及与生命科学直接 相关的生物电化学; 凯斯西北大学电化学研究中心 堪萨斯大学生物分析中心 德州大学与德州农工学院 加州理工学院
北卡罗来那大学 俄克拉荷马大学 辛辛那提大学依阿华大学 伊利诺大学 普度大学 纽约步法罗大学 麻省理工学院和修斯顿大学等,都有很 强的电分析化学实验室
Swedish king Gustav Adolf VI awards the Nobel Prize to Heyrovskýin Stockholm on 10.12.1959
捷克和斯洛伐克、前苏联、美国、意大 利、法国、英国、日本和印度等国都有 很强的电化学研究中心或研究所和实验 室及电分析化学学会,有很强的电化学 和电分析化学研究队伍。 美国电分析化学会和电化学会每年分别 召开国际电分析化学和电化学会议。 其它国际性电分析化学和电化学会议每 年都有数次。
捷克和前苏联在液/液界面电化学方面有 很好的基础。 京都大学、东京大学、东北大学和横滨 大学等在生物电分析化学、表面修饰与 表征、电化学传感器及电分析新技术方 面很有特色。 英国南安普敦大学、帝国大学为英国电 分析化学和电化学研究的中心。 重点开展光谱电化学、电化学热力学和 动力学以及化学修饰电极的研究。
Typical polarographic curves (dependence of current I on the voltage E applied to the electrodes; the small oscillations indicate the slow dropping of mercury): lower curve the supporting solution of ammonium chloride and hydroxide containing small amounts of cadmium, zinc and manganese, upper curve - the same after addition of small amount of thallium.
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电化学的发展史
1600 Gilbert(英) 发现摩擦生电 1791 Galvani (意大利) 发现生物电现象 1799 Volta (意大利) 发明电池 1800 Nicholson - Carlisle(英) 电解水 1807 Davy(英) 电解制碱金属 1833 Faraday(英) 电解定律 1839 Grove 氢氧燃料电池 1879 Helmholtz (德 ) 双电层理论 1884 Arrhenius(瑞典) 电离学说 1900 Nernst(德) Nernst方程 1905 Tafel(德) Tafel方程 1923 Debey(荷兰)- Huckel(德)离子互吸理论
柏林马普电化学研究所的电化学和电分 析化学研究具有很好的基础。 国际上有关实验室的研究主要是当代电 化学和电分析化学发展前沿领域的研究 内容。 我国电分析化学方面的研究具有中国特 色。
湖南大学:化学生物传感与计量学国家 重点实验室 (2001年建设,2002年验收)
主要学术方向和研究内容包括:(1)化 学计量学(2)生命科学中的新分析技术 (3)纳米和单分子水平生化分析:(4) 化学与生物传感技术。 俞汝勤院士,姚守拙院士,王柯敏教授, 吴海龙教授(现任主任)
南京大学生命分析化学教育部重点实验室 (2004) 研究工作: 1)生物电分析化学 2)生物功能材料表界面分析 3)生物分析与临床分子诊断 4)分子识别与分离检测 5)药物与环境毒理分析
陈洪渊院士 鞠熀先教授 (长江学者) 夏兴华教授(杰出青年) 朱俊杰教授(杰出青年) 此外,中科院化学所、复旦大学、武汉 大学、华东师大等都有电分析化学研究 小组
中国科学院长春应用化学研究所的电分 析化学研究始于1950年,是我国最早建立 的极谱实验室。 1991年被中国科学院批准为“电分析化学 开放研究实验室”,2001年被批准为国家 重点实验室。 该室以电分析化学的基础理论、方法和 应用为主线,集中研究电分析化学近代 发展的前沿领域。 汪尔康院士,董绍俊(第三世界院士)
绪
论
电化学分析是利用物质的电学和电化学 性质进行表征和测量的学科,是电化学 和分析化学学科的重要组成部分,与其 它学科有密切的关系。 近代电化学分析不仅能进行组成和形态 分析,而且对电极过程理论、生命科学、 能源科学、信息科学和环境科学的发展 有重要的作用。
电化学是研究电和化学反应相互关系的 科学。 电和化学反应相互作用可通过电池来完 成,也可利用高压静电放电来实现,二 者统称电化学,后者为电化学的一个分 支,称放电化学。 因而电化学往往专指“电池的科学”。
现代电化学分析
主要参考书: 1.电化学方法原理及应用 [美]A.J巴德, 化学工业出版社 2.化学修饰电极 董绍俊等 科学出版 社 3.电化学中的光学方法 林仲华等编,田 昭武审,北京:科学出版社,1990. 5.
4.电化学原理及方法, 张祖训,汪尔康, 北京:科学出版社,2000年 5.光谱电化学方法-理论与应用 谢远 武 董绍俊 吉林科学技术出版社 6.生物传感器及其应用 许春向等 科 学出版社