碳原子線的電化學(xué)組裝.pdf

1、本文通過電化學(xué)方法將本實(shí)驗(yàn)室自制的碳原子線（Carbon Atom Wires,CAWs）組裝在Ag、Au以及不銹鋼電極上；通過探針分子對苯二酚（氫醌）/苯醌（醌）氧化還原偶對的電化學(xué)響應(yīng)，研究組裝碳原子線Ag、Au、不銹鋼電極的電化學(xué)性質(zhì)，特別是對于相關(guān)電化學(xué)氧化還原反應(yīng)的催化作用；研究組裝碳原子線Au電極的應(yīng)用，尤其是對于抗壞血酸和多巴胺等生物小分子電化學(xué)氧化還原反應(yīng)的催化作用和對于血液的抗凝血性能。本研究的實(shí)驗(yàn)方法主要為電位線性掃

2、描（LSV）、循環(huán)伏安（CV)、交流阻抗(EIS)等電化學(xué)方法。
　　 CAWs是由固態(tài)碳源馬鈴薯淀粉在鐵系金屬催化劑存在下，H2/Ar氛圍中熱解制得。所得CAWs原始產(chǎn)品經(jīng)濃硝酸加熱回流處理，除去殘余催化劑，在CAWs分子鏈末端產(chǎn)生羧基。
　　 實(shí)驗(yàn)中，我們采用電位線性掃描法，利用CAWs分子鏈末端的羧基與Ag、Au和不銹鋼電極的作用實(shí)現(xiàn)電化學(xué)組裝。通過比較研究電極在不同條件下組裝前后對于對苯二酚/苯醌偶對的電化學(xué)氧化

3、還原反應(yīng)的響應(yīng)情況，選擇碳原子線電化學(xué)組裝的適宜條件。組裝碳原子線后的Au、Ag、不銹鋼電極對于探針分子對苯二酚（氫醌）/苯醌（醌）偶對的電化學(xué)氧化/還原反應(yīng)具有明顯的催化效果，其中特別是，在掃描速率為10mV/s，-0.25-0.7V電位掃描范圍內(nèi)沉積所獲得的組裝碳原子線Au電極，與裸Au電極相比，對于探針分子對苯二酚（氫醌）/苯醌偶對的電化學(xué)氧化/還原反應(yīng)的反應(yīng)速率提高八倍，其催化活性尤顯突出。
　　 本文在研究組裝碳原子線

4、金電極的電化學(xué)性質(zhì)時(shí)，首先利用循環(huán)伏安曲線選擇產(chǎn)生非法拉第過程、法拉第過程中的采樣伏安和擴(kuò)散控制這三種電極過程的相應(yīng)合適電位，再分別在這些電位下測量、比較裸金電極和組裝碳原子線金電極在5mM對苯二酚+0.5M H2SO4溶液中的電化學(xué)阻抗圖譜，然后根據(jù)測得的電化學(xué)阻抗圖譜設(shè)計(jì)等效電路，定量地求算電荷傳遞電阻Rct，證實(shí)了組裝碳原子線金電極具有很高的電催化活性。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，碳原子線在金屬基體上電化學(xué)組裝后，具有很好的抗凝