Chemically Modified Electrodes (Advances in Electrochemical Sciences and Engineering) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Wiley-VCH

作者:Alkire, Richard C. (EDT)/ Kolb, Dieter M. (EDT)/ Lipkowski, Jacek (EDT)/ Ross, Philip N. (EDT)

出品人:

页数:267

译者:

出版时间:2009-09-08

价格:USD 195.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783527314201

丛书系列:

图书标签:

• Electrochemistry
• Modified Electrodes
• Electrochemical Sensors
• Surface Chemistry
• Materials Science
• Nanomaterials
• Analytical Chemistry
• Biosensors
• Energy Storage
• Corrosion

化学修饰电极：驱动电化学科学与工程新纪元 化学修饰电极（Chemically Modified Electrodes, CMEs）作为电化学科学与工程领域的前沿热点，正以其独特的性能和广泛的应用潜力，重塑着我们对电化学过程的认知和利用方式。本书旨在深入探讨化学修饰电极的原理、制备、表征及其在各个领域的革新性应用，为科研人员、工程师以及相关领域的学生提供一本全面而深刻的参考指南。 核心原理与制备策略 本书将首先从微观层面剖析化学修饰电极的核心工作原理。我们将详细阐述通过在电极表面引入特定的化学物质，如何显著改变电极的电子转移动力学、选择性、灵敏度和稳定性。这包括对各种修饰层的类型进行分类，如聚合物薄膜、自组装单分子层（SAMs）、纳米材料（金属纳米粒子、量子点、碳纳米管、石墨烯等）、酶、抗体、DNA等生物分子，以及这些材料如何通过物理吸附、共价键合、电化学聚合、原位沉积等多种方式锚定在电极基底上。 在制备策略方面，本书将涵盖当前最先进且具有代表性的制备技术。从传统的湿化学法，到精密的微纳加工技术，再到新兴的3D打印和表面图案化技术，我们将逐一介绍其原理、操作流程、优缺点以及在制备特定功能性CMEs时的考量。例如，在制备用于生物传感的酶修饰电极时，如何选择合适的固定方法来保持酶的活性和稳定性；在制备用于催化反应的纳米粒子修饰电极时，如何精确控制纳米粒子的尺寸、形貌和负载量以优化催化性能。 表征技术与性能评估 要充分理解和优化化学修饰电极的性能，精确的表征至关重要。本书将详细介绍用于表征CMEs的多种关键技术。循环伏安法（CV）、线性扫描伏安法（LSV）、方波伏安法（SWV）等电化学技术将是评估电极的电子转移速率、扩散系数、表面覆盖度等基本参数的基石。电化学阻抗谱（EIS）将用于分析修饰层引起的界面阻抗变化，揭示电荷转移和离子传输的规律。 除了电化学表征，本书还将深入介绍非电化学表征技术。扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及原子力显微镜（AFM）将用于观察修饰层的形貌、厚度、均一性和纳米结构。X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和拉曼光谱（Raman）等表面分析技术将用于确认修饰层的化学组成、官能团以及键合状态。此外，还包括一些特定的表征方法，如紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）用于监测光谱活性修饰层，以及石英晶体微天平（QCM）用于实时监测表面质量变化。我们将强调如何结合多种表征手段，从不同角度获得对CMEs结构的全面理解，并建立结构-性能之间的联系。 跨领域应用探索 化学修饰电极的强大功能使其在众多科学和工程领域展现出巨大的应用潜力。本书将重点关注以下几个关键的应用方向： 1. 生物传感与诊断： CMEs是开发高灵敏度和高选择性生物传感器的核心。本书将探讨如何利用酶、抗体、核酸适配体等生物识别元件修饰电极，用于检测血糖、心肌标志物、DNA序列、病原体等生物分子。我们将深入分析酶电极在葡萄糖检测中的机理，抗体修饰电极在免疫检测中的应用，以及核酸适配体修饰电极在肿瘤标志物检测中的优势。 2. 化学传感与环境监测： CMEs在开发新型化学传感器方面发挥着关键作用，能够用于检测水体和空气中的污染物、有机物、气体分子等。本书将介绍如何设计具有特定识别能力的修饰层，例如利用金属-有机框架（MOFs）或共价有机框架（COFs）材料修饰电极，以实现对目标分析物的选择性吸附和检测；或者利用导电聚合物或纳米材料来增强对特定化学物质的响应。 3. 电催化与能源转化： 在电催化领域，CMEs是提高反应效率和选择性的重要手段。本书将详细介绍CMEs在析氢反应（HER）、析氧反应（OER）、氧还原反应（ORR）、二氧化碳还原（CO2RR）以及燃料电池等能源转化过程中的应用。我们将探讨如何通过巧妙的表面设计，例如负载纳米催化剂、构建多金属氧化物催化剂、或者利用碳材料构建高效的催化界面，来降低活化能，提高产物选择性，并增强电极的稳定性。 4. 药物递送与生物医学工程： 经过功能化的CMEs也开始在药物递送和生物医学工程领域崭露头角。本书将介绍如何利用pH响应性或温度响应性聚合物修饰电极，实现药物的按需释放。此外，电化学刺激还可以用于诱导细胞生长或抑制癌细胞，CMEs在这方面也展现出独特的优势。 5. 材料科学与器件开发： CMEs作为构筑新型电化学器件的基础单元，在电致变色器件、电化学存储器、电化学晶体管等领域也扮演着重要角色。本书将探讨如何通过调控修饰层的电化学性质和光学性质，来设计高性能的电致变色材料。同时，还将介绍CMEs在构建新型储能器件（如超级电容器）中的应用，通过优化电极材料和界面设计来提升能量密度和功率密度。 未来展望与挑战 在对CMEs的原理、制备、表征和应用进行全面梳理之后，本书还将对该领域的未来发展方向进行展望。包括但不限于：多功能集成化CMEs的设计，即在一个电极上实现多种识别和传感功能；纳米尺度下CMEs行为的深入理解；以及CMEs在复杂体系（如活体检测）中的应用前景。同时，本书也将指出当前CMEs发展面临的挑战，例如修饰层的长期稳定性、大规模制备的可行性、以及在实际应用中如何克服环境干扰等问题。 总而言之，本书旨在提供一个关于化学修饰电极的全面、深入且富有洞察力的视角，不仅涵盖了基础科学原理，更聚焦于前沿的制备技术和广泛的实际应用。通过对这些方面的细致阐述，我们希望能够激发读者对这一充满活力的研究领域的进一步探索，并为推动电化学科学与工程的进步贡献一份力量。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆