金屬納米顆粒電極的電化學(xué)發(fā)光性能研究.pdf

1、電化學(xué)發(fā)光或者電致化學(xué)發(fā)光分析法(ECL)是電化學(xué)與化學(xué)發(fā)光分析相結(jié)合的產(chǎn)物。在過去的幾十年中，電化學(xué)發(fā)光以其特有的優(yōu)勢(shì)引起了人們極大的關(guān)注，它具有背景信號(hào)小、靈敏度高、儀器簡(jiǎn)單及時(shí)空可控性好等優(yōu)點(diǎn)。這種分析方法被認(rèn)為是21世紀(jì)分析化學(xué)最具有發(fā)展前景的方向之一。通過電極材料、形狀等的選擇或者用不同的方法進(jìn)行電極的修飾，可以賦予電極新的特性，從而提高電化學(xué)發(fā)光分析方法的分析特性。
　　近年來，納米粒子由于本身具有小尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)

2、，量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)而使其在光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)以及化學(xué)方面的性質(zhì)和其它材料相比將會(huì)有顯著的不同。納米粒子的高的比表面積、高的催化活性、特殊的理化性質(zhì)及超微小性等特征，使其成為化學(xué)修飾電極中的新興材料。
　　金屬納米粒子由于它們獨(dú)特的電催化性質(zhì)和電化學(xué)活性而被修飾到電極表面來增強(qiáng)一些發(fā)光劑的電化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度。此外，在以前的工作中，巴德小組報(bào)道了半導(dǎo)體納米粒子如硅，砷化隔，銻化隔和鍺分散到質(zhì)子溶劑中的電化學(xué)發(fā)光，在

3、這個(gè)體系中半導(dǎo)體納米粒子做為一種發(fā)光劑，但是大多數(shù)的半導(dǎo)體納米粒子由于本身固有的毒性而在電化學(xué)發(fā)光的研究中受到了限制。然而，我們小組發(fā)現(xiàn)了一種新的現(xiàn)象，當(dāng)金電極在含有三聯(lián)吡啶釕的酸性的磷酸鹽緩沖溶液中掃描時(shí)產(chǎn)生一個(gè)陰極的電化學(xué)發(fā)光峰，發(fā)光峰主要發(fā)生在0.68V左右，這與一般報(bào)道的對(duì)三聯(lián)吡啶釕的電化學(xué)發(fā)光是不同。根據(jù)所做的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)的文獻(xiàn)，研究了納米金和三聯(lián)吡啶釕的反應(yīng)機(jī)理，研究表明就表明惰性金屬金可以作為一種新的共反應(yīng)物應(yīng)用到電化學(xué)

4、發(fā)光中。
　　通過在酸性溶液中，三聯(lián)吡啶釕(Ru(bpy)32+)和納米金的反應(yīng)，我們研究了一種新的修飾Ru(bpy)32+的方法。當(dāng)電壓范圍在0.2～1.4V時(shí)，納米金修飾的電極在含有Ru(bpy)32+的酸性溶液中循環(huán)掃描后，就把Ru(bpy)32+修飾在了電極上，而且這個(gè)Ru(bpy)32+-AuNPs復(fù)合電極可以用來檢測(cè)三丙胺(TPrA)，出峰位置在1.1V左右，該修飾電極的制備方法簡(jiǎn)單，方便，快速，有效。
　　另外

5、，利用上述納米金修飾的電極在Ru(bpy)32+溶液反應(yīng)產(chǎn)生陰極發(fā)光的現(xiàn)象，我們又研究了納米銀，納米銅在Ru(bpy)32+溶液中的響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，納米銀只有在酸性的磷酸鹽緩沖溶液產(chǎn)生一個(gè)陽極發(fā)光峰和一個(gè)陰極發(fā)光峰。而納米銅在酸性的磷酸鹽緩沖溶液產(chǎn)生一個(gè)陽極發(fā)光峰和一個(gè)陰極發(fā)光峰，而在堿性的磷酸鹽緩沖溶液只產(chǎn)生一個(gè)陰極發(fā)光峰。
　　根據(jù)對(duì)金，銀，銅納米粒子在Ru(bpy)32+溶液中的電化學(xué)發(fā)光的研究，發(fā)現(xiàn)金屬納米粒子也可以作