普魯士藍(lán)膜及導(dǎo)電聚合物-普魯士藍(lán)雙層膜修飾電極電化學(xué)傳感器的研究.pdf

1、普魯士藍(lán)(PB)具有特殊的晶格結(jié)構(gòu),機(jī)械穩(wěn)定性和電化學(xué)活性等特征,因而被廣泛地應(yīng)用于離子選擇性電極,電致變色裝置,固態(tài)薄膜電池,電催化和分析化學(xué)等領(lǐng)域.該論文首先簡(jiǎn)單介紹了PB的結(jié)構(gòu)特征與電化學(xué)性質(zhì),然后詳細(xì)綜述了PB修飾電極的制備方法、發(fā)展趨勢(shì)及其在分析化學(xué)中的應(yīng)用.并在此基礎(chǔ)上,深入研究了普魯士藍(lán)膜和導(dǎo)電聚合物/普魯士藍(lán)雙層膜修飾電極的反應(yīng)機(jī)理與應(yīng)用.其中創(chuàng)新性的工作包括以下內(nèi)容:以恒電位電解法在玻碳電極上合成了PB膜,用電化學(xué)方法

2、對(duì)其電化學(xué)行為進(jìn)行了表征,并將其應(yīng)用于生理物質(zhì)尿酸(UA)的檢測(cè).PB修飾電極在醋酸緩沖溶液中的常規(guī)循環(huán)伏安圖上出現(xiàn)兩對(duì)氧化還原峰,峰電位E分別處于0.2V和0.9V(VS.SCE)附近,分別對(duì)應(yīng)于PB結(jié)構(gòu)中高自旋鐵中心Fe<'3+/2+>和低自旋鐵中心Fe<'Ⅲ/Ⅱ>的電化學(xué)氧化還原.作者發(fā)現(xiàn)該電極對(duì)UA的氧化具有明顯的催化作用,通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件如:PB電沉積時(shí)間和溶液pH值等,使該電極在抗壞血酸(AA)和多巴胺(DA)大量存在的情況

3、下,能夠選擇性地檢測(cè)UA.對(duì)于1.0×10<'-4>mol/L的UA,50倍的AA和DA幾乎不影響UA的檢測(cè).方波伏安法的電流響應(yīng)與UA的濃度在2.5×10<'-6> mol/L到2.0×10<'-4> mol/L的范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系,檢測(cè)限為1.1×10<'-6>mol/L.用于實(shí)際樣品的分析,其檢測(cè)結(jié)果與分光光度法的結(jié)果比較一致.該電極具有靈敏度高和選擇性好的特點(diǎn),并且該方法簡(jiǎn)單方便,樣品不需要進(jìn)行預(yù)處理.用循環(huán)伏安法將PB電沉積

4、在導(dǎo)電聚合物聚(N-乙酰苯胺)(PNAANI)膜的骨架上,制成了PNAANI/PB雙層膜修飾電極,并對(duì)其電化學(xué)行為進(jìn)行了研究.探討了PNAANI/PB雙層膜發(fā)生氧化還原反應(yīng)的機(jī)理及電荷傳遞過(guò)程:一方面,PB的氧化還原反應(yīng)需要K+的傳質(zhì)過(guò)程來(lái)維持;另一方面,PNAANI的氧化還原反應(yīng)則需要H+的傳質(zhì)過(guò)程來(lái)維持.同時(shí),K<'+>和H<'+>的傳質(zhì)過(guò)程起著電荷補(bǔ)償?shù)淖饔?當(dāng)溶液中K+濃度較低(0.05 mol/L)時(shí),PNAANI/PB雙層膜