過渡金屬離子修飾聚苯胺電極的表征及性能研究.pdf

1、化學修飾電極是當前電化學、電分析化學方面十分活躍的研究領域。目前已應用于生命科學、環(huán)境科學、分析科學、材料科學等方面。導電聚合物聚苯胺修飾電極具有多孔、均相、良好的導電性、合成簡單、環(huán)境穩(wěn)定性等優(yōu)勢,但是聚苯胺修飾電極的導電性性能和催化性能較差。為了優(yōu)化聚苯胺修飾電極的性能,本論文利用電化學循環(huán)伏安法在鹽酸體系中合成了不同過渡金屬離子(M2+=Ni2+,Mn2+,Co2+,Zn2+,Cu2+)摻雜聚苯胺修飾電極,對其電化學行為及結構,形

2、貌對比分析；探討了氯化銅摻雜引起聚苯胺的特殊增益效應的本質因為；利用特殊增益效應原理,研究了聚苯胺傳感器對銅離子濃度的檢測。主要內容如下:
　　 (1)利用循環(huán)伏安法合成五種不同過渡金屬離子(M2+=Cu2+,Mn2+,Co2+,Ni2+,Zn2+)摻雜的聚苯胺修飾電極。對其進行紅外光譜,掃描電鏡及電化學阻抗的研究。結果表明,銅離子摻雜的聚苯胺與其它幾種過渡金屬離子相比,存在較大差異:其峰型由三對可逆氧化還原峰變成了兩對明顯的氧

3、化還原峰,且第一對氧化還原峰峰電流明顯遠遠大于其他金屬離子的摻雜,出現(xiàn)電流的增益現(xiàn)象。
　　 (2)通過設計三組實驗改變體系中的陰離子種類探究銅離子摻雜聚苯胺增益現(xiàn)象的本質,結果表明只有在酸性溶液中銅離子和氯離子共存才能導致聚苯胺的增益效應。根據(jù)配位理論,論證了五種過渡金屬離子與聚苯胺主鏈配位結構的不同引起了苯胺聚合速度不同及聚苯胺電活性的差異。
　　 (3)利用循環(huán)伏安法制備了聚苯胺修飾電極,對聚苯胺修飾電極進行XRD