化學(xué)修飾電極的制備及其在金屬離子分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、電化學(xué)的方法由于分析成本低、靈敏度高、操作簡單、能夠同時(shí)分析幾種成分而成為測定重金屬離子最合適的方法之一。以前的研究通常使用汞膜電極測定金屬離子。盡管汞膜電極有良好的性能，但汞是有毒的重金屬元素，因此出于健康考慮，汞的使用受到很大的限制。許多人尋找代替汞的電極材料，如化學(xué)修飾電極，在用于微量的金屬離子的分析中，可以獲得較好的測定結(jié)果。到目前為止，各種化學(xué)修飾電極已經(jīng)被報(bào)道用來測定金屬離子。自組裝膜電極按預(yù)先設(shè)計(jì)在電極表面形成具有特定性質(zhì)

2、的膜，已經(jīng)被廣泛用來測定金屬離子。Wang等在2000年介紹了一種新型鉍膜電極。近幾年研究表明，鉍膜電極已經(jīng)成功地代替了汞膜電極。鉍膜電極進(jìn)一步被覆蓋一層大分子膜后，可使其不受電極表面的活性化合物吸附干擾，形成金屬間化合物，從而提高其靈敏度和選擇性。在元素周期表中，錫、鉍處于對角線位置，錫的性質(zhì)與鉍的相似。而且有文獻(xiàn)報(bào)道過錫與鋅、鎘可以形成合金。另外錫是“綠色”環(huán)保型金屬元素，它的毒性小和成本低。所以錫膜電極可以用作電化學(xué)測量的傳感器。

3、為了擴(kuò)大鉍膜電極的應(yīng)用范圍，我們制備了一些化學(xué)修飾電極。 主要的研究內(nèi)容如下： 1.聚對氨基苯磺酸/鉍膜電極的研究及其應(yīng)用 用同位電沉積法將鉍和鉛離子、鎘離子和鋅離子在—1.40 V下還原在聚對氨基苯磺酸修飾的玻炭電極上，采用差分脈沖陽極溶出伏安法測定金屬離子。與鉍膜電極相比較，這三種金屬離子在此新電極上產(chǎn)生較大的溶出響應(yīng)信號。聚合對氨基苯磺酸膜的存在可以使鉍膜電極表面免受活性化合物的的吸附干擾，提高了測定的靈敏

4、度。而且這種新型傳感器成本低，環(huán)境友好，靈敏度、選擇性和穩(wěn)定性都比較好。將該電極應(yīng)用于水樣中鋅離子、鎘離子和鉛離子的分析，結(jié)果令人滿意。 2.錫膜電極的研究及其應(yīng)用 使用錫膜電極差分脈沖陽極溶出伏安法同時(shí)測定了鋅和鎘。新型錫膜電極的制備是采用同位鍍錫膜法將錫離子和被測金屬離子共同沉積在玻炭電極表面。與鉍膜電極相比較，鎘和鋅在錫膜電極上的溶出信號和在鉍膜電極上的相當(dāng)，表明錫膜電極同樣能對一些金屬離子具有明顯的電催化作用。另

5、外錫膜電極的重現(xiàn)性比較好。錫膜電極良好的電化學(xué)性能加上可以忽略的毒性，使其可以用來測定環(huán)境中的鋅和鎘。用錫膜電極測定自來水中鋅的含量，結(jié)果表明：與用原子吸收光譜法測得的結(jié)果一致。 3.聚對氨基苯磺酸/錫膜電極的研究及其應(yīng)用 建立了利用聚對氨基苯磺酸/錫膜電極微分電位溶出分析法在溶解氧的條件下測定微量的鋅和鎘。考慮到降低錫在玻炭電極表面的吸附而制備的聚對氨基苯磺酸/錫膜電極，采用同位鍍錫膜法將錫和待測金屬離子在—1.5 V

6、的電位下共同還原到聚對氨基苯磺酸修飾的玻炭電極上。對實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了優(yōu)化。聚對氨基苯磺酸/錫膜電極對鋅和鎘有明顯的電催化作用，分析成本低而且對環(huán)境造成的毒害可以忽略，用于實(shí)際樣品中鋅含量的分析，測定結(jié)果與原子吸收光譜法的結(jié)果一致。 4.2，5-二巰基-1，3，4一噻二唑(DMTD)自組裝電極的研究及用于鉛離子的測定 借助較強(qiáng)的金硫鍵，DMTD可以自組裝到金電極的表面。利用循環(huán)伏安和交流阻抗技術(shù)探討了單分子自組裝膜的電化學(xué)性