四唑基鍵合硅膠及聚苯胺修飾電極在電分析化學(xué)中的應(yīng)用.pdf

1、本論文包括兩部分： 第一部分文獻綜述化學(xué)修飾電極領(lǐng)域的研究是當(dāng)前電化學(xué)研究的熱點，它代表了電極/電解液界面的一種新概念，不僅在電化學(xué)理論研究上有重要意義，而且有著廣闊的應(yīng)用研究。本部分首先簡單介紹了化學(xué)修飾電極的定義和來源與興起，然后介紹了化學(xué)修飾電極的制備和類型以及表征方法，著重綜述了功能化硅膠和聚合物修飾電極的制備方法及其在電分析化學(xué)中的應(yīng)用。 第二部分研究報告本部分主要展開了兩方面的研究。一方面，通過電化學(xué)方法對四

2、唑鍵合硅膠修飾碳糊電極(TSiE)進行表征，并研究了TSiE對陰離子的靜電富集作用。另外，在TSiE上擬定了一種測定Cu(Ⅱ)離子的催化伏安方法。另一方面，以導(dǎo)電聚苯胺(PAN)膜的pH響應(yīng)為例研究了一種新的電化學(xué)方法，并應(yīng)用該方法對Pt上陽極氧化膜生長過程表征進行了探索。具體研究內(nèi)容分述如下： 1.考察了Fe(cN)63-、Fe(CN)64-和二茂鐵在TSiE和硅膠修飾碳糊電極(siE)上的伏安行為。通過計時電量法計算出Fe(

3、cN)63-在TSiE和SiE上的富集容量分別為1.00×10-11mol和2.98×10q2 mol，6 min內(nèi)動力學(xué)平均吸附速率分別為2×10-12 mol.min-1和5×10-13mol.min-1。結(jié)果表明在強酸性條件下，TSiE對陰離子如Fe(CN)63-、Fe(CN)64-等有靜電富集作用，且富集效果隨著陰離子電荷數(shù)的增加而增加，然而對荷正電的二茂鐵有排斥作用。 2.將四唑基與Cu(Ⅱ)離子的螯合作用以及K282

4、O8的催化作用結(jié)合起來，研究了氧化劑K2S2O8不存在和存在條件下，Cu(Ⅱ)離子在TSiE上的電化學(xué)行為。在pH 9.1的NH3-H2O-NH4CI緩沖溶液，Cu(Ⅱ)離子在TSiE上有一對氧化還原峰，還原峰峰電位和氧化峰峰電位分別為-0.05 V和0.05 V(Vs.SCE)。與其在SiE上的伏安響應(yīng)相比，Cu(Ⅱ)離子在兩支電極上的氧化還原峰峰電位沒有變化，但由于四唑基與Cu(Ⅱ)離子的螯合作用，Cu(Ⅱ)離子在TSiE上的還原峰

5、峰電流是它在SiE上還原峰峰電流的2倍。當(dāng)體系中加入K2S2O8后，兩峰峰電位不變，還原峰峰電流增大，產(chǎn)生催化峰，催化峰峰電流是未加入K2S20s時還原峰峰電流的3倍。在此基礎(chǔ)上擬定了一種測定Cu(Ⅱ)離子的催化伏安法，線性范圍為1.0×10-7～1.0×10-5mol.L-1，檢測限為5×10-8mol.L-1。 3.以導(dǎo)電聚苯胺(PAN)膜的pH響應(yīng)為例建立一種電位誘導(dǎo)零流電位法。將PAN膜修飾鉑絲串聯(lián)在伏安儀三電極系統(tǒng)的

6、工作電極端和輔助電極端，然后將PAN膜修飾鉑絲和參比電極浸入待測pH溶液中，在工作電極端施加線性掃描電位‰，記錄I-E曲線。在不同pH溶液中，受修飾膜與溶液間界面電位的影響，I-E曲線沿著E軸移動。選取I-E曲線上回路電流I=0的電位-零流電位Ezcp作為測量參數(shù)，零流電位Ezcp與溶液pH呈能斯特響應(yīng)。在pH1.81～6.80范圍內(nèi)，零流電位Ezcp隨pH變化斜率為-56mV/pH。與傳統(tǒng)開路電位法相比，本方法測得Ezcp值信號穩(wěn)定，

7、重現(xiàn)性良好，快速方便。 4.將零流電位法用于Pt表面陽極氧化膜生長過程的表征。采用控制電位陽極氧化法來產(chǎn)生Pt陽極氧化膜，初步探討了零流電位法表征Pt表面陽極氧化膜生長過程的基本原理，然后以Pt陽極氧化膜生長為例進行實驗驗證。實驗表明，零流電位Ezcp與Pt陽極氧化膜覆蓋度θ的對數(shù)logθ在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，Ezcp-logθ關(guān)系圖中包含三條斜率不同的直線表明Pt陽極氧化膜生長過程中可能有三層不同形態(tài)的Pt陽極氧化膜生成。利