第十一章电分析化学导论2015

1、仪器分析仪器分析电分析化学的昨天、今天、明天电分析化学的昨天、今天、明天将将化学变化化学变化与与电的现象电的现象紧密联系起来的紧密联系起来的学科便是学科便是电化学电化学。应用应用电化学的电化学的基本原理基本原理和和实验技术实验技术，依，依据物质的据物质的电化学性质电化学性质来测定来测定物质组成物质组成及及含量含量的分析方法称之为的分析方法称之为电化学分析电化学分析或或电电分析化学分析化学。什么是电化学？电分析化学？什么是电化学？电分析化学？仪器分析仪器分析电分析化学的昨天电分析化学的昨天-历史发展历史发展1.1 电解分析电解分析1800年意大利物理学家年意大利物理学家（A.volta）制造了伏

2、打堆电池。）制造了伏打堆电池。1801年年W. Cruikshank，发现金属盐溶液，发现金属盐溶液通电分析，可作银、铜定性分析。通电分析，可作银、铜定性分析。1834年年M.Faraday，发表了，发表了“关于电的实关于电的实验研究验研究”论文，提出了著名的法拉弟电论文，提出了著名的法拉弟电解定律。解定律。仪器分析仪器分析1864年年O. W. Gills首次电解测定铜，称量沉淀首次电解测定铜，称量沉淀物的重量来定量，称为电重量法。物的重量来定量，称为电重量法。1908年年H. S. S. Sand使用控制电位电解分析。使用控制电位电解分析。1942年年A. Hickling装成三电极恒电位

3、仪，控装成三电极恒电位仪，控制电位测定某一种金属离子。制电位测定某一种金属离子。仪器分析仪器分析五十年代后因运算放大器的普遍应用，恒五十年代后因运算放大器的普遍应用，恒电位、恒电流和积分仪出现，给控制电位电位、恒电流和积分仪出现，给控制电位电解和库仑分析提供了极大的方便。电解和库仑分析提供了极大的方便。应用电解作为分离手段，就是利用氢离子应用电解作为分离手段，就是利用氢离子在汞阴极上还原的特大超电压。几乎所有在汞阴极上还原的特大超电压。几乎所有的重金属离子可在汞极上还原为金属而不的重金属离子可在汞极上还原为金属而不受受HH+ +还原的干扰还原的干扰，“汞阴极电解汞阴极电解”可以除可以除去其他物

4、质中某些金属杂质。去其他物质中某些金属杂质。第十一章第十一章 电分析化学导论电分析化学导论Electroanalytical chemistry电分析化学的今天电分析化学的今天电分析化学方法分类电分析化学方法分类原电池和电解池原电池和电解池电极电位电极电位电极的种类电极的种类电极溶液界面性质（略）电极溶液界面性质（略）电化学电池中的电极系统电化学电池中的电极系统电分析化学新进展电分析化学新进展11.1 电分析化学方法分类电分析化学方法分类 一、分类一、分类 第一类：第一类：根据待测试液的根据待测试液的浓度浓度C与某一电参数与某一电参数之之间的关系求得分析结果。间的关系求得分析结果。电参数可以是

5、电参数可以是电导、电位、电流、电量电导、电位、电流、电量等等它包括：它包括：电导分析、电位分析、极谱和电导分析、电位分析、极谱和伏安法、库仑分析法伏安法、库仑分析法。第二类：第二类：通过测量通过测量某一电参数的突变某一电参数的突变来指示滴定来指示滴定分析终点的方法，又称分析终点的方法，又称电滴定分析法电滴定分析法。包括包括电导滴定、电位滴定、电流滴定电导滴定、电位滴定、电流滴定等等第三类：第三类：通过电极反应，将通过电极反应，将待测物转变为金属或待测物转变为金属或其它形式的氧化物其它形式的氧化物，然后用重量法测定，然后用重量法测定含量的方法。含量的方法。包括：包括：电解分析法电解分析法二、特点

6、二、特点准确度高准确度高（库仑分析、电解分析有（库仑分析、电解分析有较高的准确性，甚至可测定原子量）较高的准确性，甚至可测定原子量）灵敏度高灵敏度高（电位分析的检出限可达（电位分析的检出限可达10-7 mol. L-1）仪器设备简单、操作方便、价格便仪器设备简单、操作方便、价格便宜宜选择性相对较差选择性相对较差11.2 原电池和电解池原电池和电解池根据工作方式不同，化学电池分为：根据工作方式不同，化学电池分为： 原电池：原电池： 电解池：电解池： 化学能化学能 自发地自发地 电能电能电能电能 外电源外电源 化学能化学能化化学学电电池池Zn 极极 阳极（负极）阳极（负极） Zn = Zn2+2e

7、- 氧化反应氧化反应Cu 极极 阴极（正极）阴极（正极） Cu2+2e- = Cu 还原反应还原反应电池反应电池反应 Zn+Cu2+ = Zn2+Cu ZnCue -一一. . 原电池和电解池原电池和电解池1 1、原电池、原电池Zn极极 阴极阴极 还原反应：还原反应：Zn2+2e- = ZnCu极极 阳极阳极 氧化反应：氧化反应：Cu = Cu2+2e- 电池反应：电池反应：Zn2+Cu = Zn+Cu2+ IIIIIIZnCu2. 电解池电解池在电化学中，不论是原电池，还是电在电化学中，不论是原电池，还是电解池：解池： 凡是发生氧化反应的为阳极凡是发生氧化反应的为阳极 凡是发生还原反应的为阴

8、极凡是发生还原反应的为阴极 电极反应的总反应为电池反应电极反应的总反应为电池反应 （正、负极是物理学上的分类，阴阳（正、负极是物理学上的分类，阴阳极是化学上常用的称呼）极是化学上常用的称呼） 名称名称原电池原电池电解池电解池电子流动方向电子流动方向由负极由负极正极正极由阳极由阳极阴极阴极电极名称电极名称负极（电负极（电子流出）子流出）正极（电正极（电子流入）子流入）阴极阴极接负极接负极阳极阳极接正极接正极电极反应电极反应负极：负极：氧化反应氧化反应正极：正极：还原反应还原反应阴：还原阴：还原反应反应阳：氧化阳：氧化反应反应反应的自发性反应的自发性能能不能不能电池电动势电池电动势00能量转换能量

9、转换化学能化学能电能电能电能电能化学能化学能用途用途供电供电电解或电镀电解或电镀三三. 液体的接界电位液体的接界电位当两个当两个组成或浓度不同组成或浓度不同的电解质溶液相的电解质溶液相接触时，由于接触时，由于正负离子扩散速度不同正负离子扩散速度不同，有有微小的电位差微小的电位差产生产生液接电位或扩液接电位或扩散电位。散电位。举例：举例：物质相同，浓度不同物质相同，浓度不同 浓度相同，物质不同浓度相同，物质不同-+0.1mol/L HCl1mol/L HCl-+0.1mol/L HCl0.1mol/L KClv由于由于扩散速度不同扩散速度不同产生的产生的液接电位液接电位，可用可用盐桥盐桥来消除或

10、减小到忽略不计。来消除或减小到忽略不计。v盐桥盐桥是一个盛满是一个盛满饱和饱和KCl溶液溶液和和3%琼脂琼脂的的U形管，用盐桥将两溶液连接，形管，用盐桥将两溶液连接，饱和饱和KCl溶液的浓度很高。溶液的浓度很高。v作用：接通电路，以消除或减小液作用：接通电路，以消除或减小液接电位。接电位。四四. 电池的表示方法电池的表示方法国际纯粹与应用化学联合会规定电池用图解表示国际纯粹与应用化学联合会规定电池用图解表示式表示。规定如下：式表示。规定如下： （1）习惯上把发生）习惯上把发生氧化反应氧化反应的的阳极（负极）阳极（负极）写在写在左边左边，还原反应还原反应的的阴极（正极）阴极（正极）写在写在右边右

11、边 （2）电池组成的每一个接界面用）电池组成的每一个接界面用“|”隔开。两种隔开。两种溶液通过盐桥连接时，用溶液通过盐桥连接时，用“|”表示。表示。 （3）电解质溶液电解质溶液位于位于电极之间电极之间，并应注明，并应注明活度活度（或浓度）（或浓度）。若有气体，应注明其分压、温度，。若有气体，应注明其分压、温度，若不注明，则指若不注明，则指25，101325Pa （4）对于气体或均相电极反应的电极，反应物）对于气体或均相电极反应的电极，反应物质本身不能作为电极支撑体的，需用质本身不能作为电极支撑体的，需用惰性电极惰性电极，也需表示出来，也需表示出来，最常用的为最常用的为Pt电极电极。如如 (-)

12、 Pt ，H2|H+(a1)|Cu 2+(a2)|Cu(s) (+) 电池电动势的计算电池电动势的计算E电池电池 = E右右 E左左 + E液接液接 = E+ E- + E液接液接 = E阴阴 E阳阳+ E液接液接 11.3 电极电位电极电位一、电极电位一、电极电位主要是电极和溶液的相界面电位差主要是电极和溶液的相界面电位差1. 电极电位的形成电极电位的形成 例：活泼金属例：活泼金属Zn电极：当锌片与含电极：当锌片与含Zn2+溶液相接溶液相接触时，电极上的触时，电极上的Zn把电子留在电极上成为离子把电子留在电极上成为离子Zn2+进入溶液，进入溶液，Zn=Zn2+ +2e- ，电子留在电极上，电

13、子留在电极上带负电，形成双电层。带负电，形成双电层。 + + + + + - - - - - + + + + +- - - - - - - - - - - -不活泼金属如：不活泼金属如：Cu电极电极溶液中溶液中Cu2+从金属电极上从金属电极上获得电子进入金属晶格中，获得电子进入金属晶格中，电极带正电，与溶液中过电极带正电，与溶液中过剩的阴离子的负电荷形成剩的阴离子的负电荷形成双电层双电层E Cu2+/Cu 电极电位绝对值无法测量，与标准电极组成电极电位绝对值无法测量，与标准电极组成原电池，通过测量电池电动势，求得各电极原电池，通过测量电池电动势，求得各电极的电极电位的电极电位2. 标准电极电位

14、标准电极电位标准氢电极作负极，任意电极作正极组成原标准氢电极作负极，任意电极作正极组成原电池电池（-）Pt ，H2 (pH2) | H+(a H+) | Mn+(aMn+) | M (+)标准氢电极标准氢电极,通入通入H2的压力为的压力为101.325 kPa,酸酸溶液的溶液的a H+ =1mol . L-1, 在任何温度下在任何温度下,标准氢标准氢电极的电极电位等于零电极的电极电位等于零E H+ / H2 = 0.000 V标准氢电极与标准状态下的被测电极标准氢电极与标准状态下的被测电极组成原电池组成原电池 ,用电位计测原电池电动势用电位计测原电池电动势 E = E正正 - E负负 = E

15、(Mn+ / M) - E ( H+ / H2) = E (Mn+ / M) E为标准状态下的电极电位为标准状态下的电极电位 E 为非标准状态下的电极电位，用能斯为非标准状态下的电极电位，用能斯特方程计算特方程计算3. 电极电位方程式电极电位方程式 能斯特方程能斯特方程dneOxRe)(Re)(lgdaOxasEE)(Re)(lndaOxanFRTEEnFRTS303. 2)(Re)(lg303. 2daOxanFRTEE测定电极电位的三个条件：测定电极电位的三个条件： 指示电极、参比电极、待测液指示电极、参比电极、待测液 E = E正正 - E负负E = E 正正 - E 负负二、极化与过电

16、位二、极化与过电位极化极化电流通过电极与溶液界面时，电电流通过电极与溶液界面时，电极电位偏离平衡电位（即能斯特公式计算极电位偏离平衡电位（即能斯特公式计算的电位）的现象的电位）的现象电极电位与平衡电位之差称为过电位电极电位与平衡电位之差称为过电位 一般阳极极化，电极电位更正，阴极极化，一般阳极极化，电极电位更正，阴极极化，电极电位更负。利用过电位电极电位更负。利用过电位 的大小评价电的大小评价电极的极化程度极的极化程度极化产生的原因：极化产生的原因：浓差极化和电化学极化浓差极化和电化学极化1. 1. 浓差极化浓差极化电解过程中，电极表面附近溶液的浓度电解过程中，电极表面附近溶液的浓度与主体溶液

17、的浓度差引起的。与主体溶液的浓度差引起的。阴极（还原反应）：阴极（还原反应）：M Mn+ n+ + ne+ ne- - = M M= M Mn+ n+ Mn+ 阴极电位更负阴极电位更负阴极阴极阳极：发生氧化反应阳极：发生氧化反应电极反应：电极反应： M = Mn+ + ne- Mn+ 阳极电位更正阳极电位更正阳极阳极Mn+ 电极表面与溶液主体间形成的浓度梯度引电极表面与溶液主体间形成的浓度梯度引起偏离平衡电位的现象起偏离平衡电位的现象减小浓差极化的方法：减小浓差极化的方法：增大电极面积、减增大电极面积、减小电流密度、提高温度、搅拌溶液等小电流密度、提高温度、搅拌溶液等2. 电化学极化电化学极化

18、电极反应速度慢引起的电极反应速度慢引起的阴极反应：必须使阴极电位比平衡电位更阴极反应：必须使阴极电位比平衡电位更负一些，增加活化能，才使电极反应以一负一些，增加活化能，才使电极反应以一定速度进行定速度进行阳极反应：必须使阳极电位比平衡电位更阳极反应：必须使阳极电位比平衡电位更正，电极反应才能进行正，电极反应才能进行一、根据电极的组成分类金属电极第一类电极金属-金属离子电极 例如:Ag-AgNO3电极(银电极)，Zn-ZnSO4电极(锌电极)等。电极电位为： EMn+ /M = E Mn+ /M +0.059lgaMn+ 第一类电极的电位仅与金属离子的活度有关。11.4 电极的种类电极的种类如：

19、如：Ag+/Ag组成的银电极，组成的银电极，电极反应：电极反应： Ag+ + e- = Ag Ag Ag+电极电位仅与电极电位仅与Ag+活度有关，活度有关，不但可用于测定不但可用于测定Ag+活度，也活度，也可用于滴定过程中由于沉淀或可用于滴定过程中由于沉淀或配位等反应而引起的配位等反应而引起的Ag+活度活度变化的电位滴定测定变化的电位滴定测定)(lg059. 0/AgaEEAgAgAgAg第二类电极金属-金属难溶盐电极 二个相界面二个相界面,常用作参比电极常用作参比电极 特点：有二个相界面特点：有二个相界面,其其电极电位随溶液中难溶电极电位随溶液中难溶盐的阴离子活度变化而盐的阴离子活度变化而变

20、化。变化。ClAgAgClAgAgClaEElg1059. 0/银丝镀上一层银丝镀上一层AgClAgCl沉淀沉淀, ,浸在一定浓浸在一定浓度的度的KClKCl溶液中即溶液中即构成了银构成了银- -氯化银氯化银电极。电极。例：甘汞电极例：甘汞电极 HgHg2Cl2，Cl-电极反应电极反应 Hg2Cl2+ 2e- = 2 Hg + 2Cl- 电极电位电极电位 （25） )(lg059. 0/2222ClaEEHgClHgHgClHg甘汞电极的电极电位取决于电极内参比溶甘汞电极的电极电位取决于电极内参比溶液中的液中的Cl- ，当，当Cl-一定，甘汞电极的电极一定，甘汞电极的电极电位恒定。电位恒定。甘

21、甘 汞汞 电电 极极 结结 构构 图图第三类电极第三类电极由金属与两种具有相同阴离子的难溶盐或难解由金属与两种具有相同阴离子的难溶盐或难解离的配离子组成的电极体系离的配离子组成的电极体系 如：如：HgHg2C2O4CaC2O4Ca2+存在如下平衡：存在如下平衡： Hg2C2O4Hg22+C2O42- Hg22+ 2e- = 2Hg Ca2+ + C2O42- = CaC2O4三式相加三式相加Hg2C2O4+ Ca2+ + 2e- = 2Hg +CaC2O4惰性电极本身不参与电极反应，只传递电子。惰性电极本身不参与电极反应，只传递电子。第四类电极：零类电极第四类电极：零类电极电极反应电极反应 F

22、e3+ + e- = Fe2+ 由惰性金属与含有可溶性的氧化和还原物由惰性金属与含有可溶性的氧化和还原物质的溶液组成的电极，称为零类电极。质的溶液组成的电极，称为零类电极。 )()(lg059. 023/2323FeaFeaVEEFeFeFeFe膜电极膜电极以薄膜为传感器，对溶液中某种离子有以薄膜为传感器，对溶液中某种离子有选择性响应，这种电极叫薄膜电极，又选择性响应，这种电极叫薄膜电极，又叫离子选择性电极。（具有敏感膜并能叫离子选择性电极。（具有敏感膜并能产生膜电位的电极）产生膜电位的电极）其膜电位与特定的离子活度的关系符合其膜电位与特定的离子活度的关系符合能斯特公式。能斯特公式。第九章详细

23、介绍第九章详细介绍微电极和修饰电极微电极和修饰电极1、微电极或超微电极、微电极或超微电极2、化学修饰电极、化学修饰电极二、根据电极的功能分类二、根据电极的功能分类1.指示电极和工作电极指示电极和工作电极能反映溶液中能反映溶液中待测离子的活度或浓度的电极待测离子的活度或浓度的电极，在测试过程中，在测试过程中，溶液主体浓度不发生变化的溶液主体浓度不发生变化的电极称为指示电极电极称为指示电极。 例：电位分析中的离子选择性电极例：电位分析中的离子选择性电极在测试过程中，有较大电流通过，在测试过程中，有较大电流通过，溶液的主溶液的主体浓度发生显著变化的电极称为工作电极体浓度发生显著变化的电极称为工作电极

24、 例：电解分析和库仑分析中所用的例：电解分析和库仑分析中所用的Pt电极电极 2.参比电极参比电极 在测量过程中，具有在测量过程中，具有已知、恒已知、恒定电位定电位的电极称为参比电极。的电极称为参比电极。 甘汞电极、银甘汞电极、银-氯化银电极是常氯化银电极是常用的参比电极。用的参比电极。25时甘汞电极的电极电位（对时甘汞电极的电极电位（对SHE）名称名称KCl溶液浓溶液浓度度电极电位电极电位E（v）0.1mol/L甘汞电极甘汞电极0.1mol/L+0.3337标准甘汞电极标准甘汞电极 (NCE)1.0 mol/L+0.2801饱和甘汞电极饱和甘汞电极 （SCE）饱和溶液饱和溶液+0.24433.

25、 辅助电极或对电极辅助电极或对电极辅助电极与工作电极构成电池，形成通辅助电极与工作电极构成电池，形成通路，提供电子传递的场所。路，提供电子传递的场所。当通过电流很小时，一般由当通过电流很小时，一般由工作电极和工作电极和参比电极参比电极组成电池组成电池,当通过电流很大时，当通过电流很大时，需采用需采用辅助电极、工作电极和参比电极辅助电极、工作电极和参比电极构成三电极系统来测量构成三电极系统来测量.在电解分析中，和工作电极一起构成电在电解分析中，和工作电极一起构成电解池的电极称为对电极；有时辅助电极解池的电极称为对电极；有时辅助电极也叫对电极。也叫对电极。4. 极化电极和去极化电极极化电极和去极化

26、电极在电解过程中，插入试液的电极的电位完在电解过程中，插入试液的电极的电位完全随外加电压的变化而变化，或当电极的全随外加电压的变化而变化，或当电极的电位改变很大而电流改变很小时，这一类电位改变很大而电流改变很小时，这一类电极称为电极称为极化电极极化电极。如：普通极谱法中的。如：普通极谱法中的滴汞电极。滴汞电极。当电极电位不随外加电压的变化而变化或当电极电位不随外加电压的变化而变化或电极电位改变很小而电流改变很大时，这电极电位改变很小而电流改变很大时，这类电极称为类电极称为去极化电极去极化电极。如：电位分析中如：电位分析中用的饱和甘汞电极和离子选择性电极。用的饱和甘汞电极和离子选择性电极。11.

27、5 电极溶液界面性质电极溶液界面性质11.6 电化学电池中的电化学电池中的电极系统电极系统 一、两电极测试体系一、两电极测试体系由工作电极和参比电极组成。由工作电极和参比电极组成。二、三电极测试体系二、三电极测试体系由工作电极、参比电极和辅助电极由工作电极、参比电极和辅助电极（对电极）构成。（对电极）构成。11.7 电分析化学新进展电分析化学新进展 一、联用技术一、联用技术1、光谱电化学、光谱电化学2、色谱电化学、色谱电化学3、流动注射、流动注射-电化学检测技术电化学检测技术4、毛细管电泳、毛细管电泳-电化学检测技术电化学检测技术5、电化学、电化学-核磁共振联用技术核磁共振联用技术仪器分析仪器

28、分析电分析化学的明天电分析化学的明天仪器分析仪器分析 在电分析化学的发展战略、前沿领域和新在电分析化学的发展战略、前沿领域和新的生长点方面，提出大力开展与的生长点方面，提出大力开展与生命科学、生命科学、材料科学、环境科学和信息科学领域材料科学、环境科学和信息科学领域的学的学科交叉。科交叉。尤其是尤其是生命体系中的电化学生命体系中的电化学研究：研究：研究生物膜与仿生界面的电荷传输转换机制；研究生物膜与仿生界面的电荷传输转换机制；研究生命活动过程中的电生理现象（肌肉、神经、研究生命活动过程中的电生理现象（肌肉、神经、脑等等）的电化学机制以及参与生命过程的电活脑等等）的电化学机制以及参与生命过程的电

29、活性分子检测。性分子检测。电分析化学的发展方向电分析化学的发展方向仪器分析仪器分析目前目前电分析化学中的重大科学问题电分析化学中的重大科学问题：功能化有序界面的构建与再生；功能化有序界面的构建与再生；纳米界面的修饰与组装；纳米界面的修饰与组装；蛋白质（酶）与核酸等生物大分子电化学、蛋白质（酶）与核酸等生物大分子电化学、细胞电化学、生物大分子间电子传递的本质；细胞电化学、生物大分子间电子传递的本质；纳通道电化学反应的调控与数据获得、纳域纳通道电化学反应的调控与数据获得、纳域电极过程动力学等；电极过程动力学等；仪器分析仪器分析研究对细胞各种行为影响和控制的电化学研究对细胞各种行为影响和控制的电化学

30、方法；纳米器件和分子器件组装新方法和方法；纳米器件和分子器件组装新方法和组装过程机理研究；组装过程机理研究；进一步提高电化学分析方法检测的灵敏度、进一步提高电化学分析方法检测的灵敏度、选择性和通量，提高时间和空间分辨率，选择性和通量，提高时间和空间分辨率，实现实时、动态地观察活细胞或其它体系实现实时、动态地观察活细胞或其它体系中单分子（原子）的相互作用行为；中单分子（原子）的相互作用行为；仪器分析仪器分析重视软界面上分子相互作用与成像分析的重视软界面上分子相互作用与成像分析的研究；研究；重视研究环境友好和生物医用材料（特别重视研究环境友好和生物医用材料（特别是绿色化材料）的电化学制备新方法，是

31、绿色化材料）的电化学制备新方法，研究材料表面保护、防腐的电化学新方法研究材料表面保护、防腐的电化学新方法和机理，和机理， 拓宽电分析化学的研究领域；拓宽电分析化学的研究领域；重视电化学分析仪器、装置、关键部件的重视电化学分析仪器、装置、关键部件的研发，以实现分析方法上的创新。研发，以实现分析方法上的创新。仪器分析仪器分析 电分析化学已经在界面电荷转移、生物大电分析化学已经在界面电荷转移、生物大分子相互作用和功能研究、生物传感器的设分子相互作用和功能研究、生物传感器的设计、分析仪器与装置的研发等领域发挥着重计、分析仪器与装置的研发等领域发挥着重要的作用。要的作用。 我国电分析化学的研究队伍在不断

32、壮大，我国电分析化学的研究队伍在不断壮大，已经在生命电分析化学，纳米电分析化学、已经在生命电分析化学，纳米电分析化学、电化学生物传感、液电化学生物传感、液/ /液界面电化学等研究液界面电化学等研究领域取得了卓著的成绩。领域取得了卓著的成绩。仪器分析仪器分析中国科学院陈洪渊院士南京大学南京大学在生物催化、超分子组装和纳米电化学研究中，研制成在生物催化、超分子组装和纳米电化学研究中，研制成一系列电化学一系列电化学/ /生物传感器件。首次观察到表面活性剂对生物传感器件。首次观察到表面活性剂对血红蛋白电子转移的促进作用，使其测定灵敏度提高二血红蛋白电子转移的促进作用，使其测定灵敏度提高二个数量级；发展

33、了微电极新技术的基础理论和应用；在个数量级；发展了微电极新技术的基础理论和应用；在痕量生物物质的毛细管电泳分离与电化学分析中，使三痕量生物物质的毛细管电泳分离与电化学分析中，使三种酶的检测限低达到种酶的检测限低达到amolamol级高灵敏度。级高灵敏度。主研方向为仿生催化；生物主研方向为仿生催化；生物电化学；化学生物学；纳米电化学；化学生物学；纳米和超分子电化学；超微电极和超分子电化学；超微电极与生物分子电子器件；微全与生物分子电子器件；微全分析系统等。分析系统等。仪器分析仪器分析中国科学院汪尔康院士中科院长春应化所中科院长春应化所5050年代末发现了阴离子促使年代末发现了阴离子促使汞电极氧化

34、发生极谱氧化波汞电极氧化发生极谱氧化波的普遍规律，提出界面形成的普遍规律，提出界面形成汞配合及汞盐膜理论。系统汞配合及汞盐膜理论。系统地研究了钌的极谱动力催化地研究了钌的极谱动力催化波和吸附催化波并提出其电波和吸附催化波并提出其电极过程机理，系统研究配合极过程机理，系统研究配合物的极谱电极过程。研究了各类染料、中性载体、配体物的极谱电极过程。研究了各类染料、中性载体、配体等在液液界面的离子转移及对金属离子的推动过程并等在液液界面的离子转移及对金属离子的推动过程并探讨其机理及离子转移规律。系统研究各类微电极、化探讨其机理及离子转移规律。系统研究各类微电极、化学修饰电极、电化学检测器与液相色谱和毛细管电泳联学修饰电极、电化学检测器与液相色谱和毛细管电泳联用。进行电化学扫描隧道显微学和生物电化学研究。用。进行电化学扫描隧道显微学和生物电化学研