聚吡咯薄膜的電化學制備和性能研究.pdf

1、本文采用電化學聚合合成了聚吡咯膜，構建了以鉑絲為基體的電位型聚吡咯(Ppy)pH傳感器。利用紅外光譜和紫外可見光譜表征未摻雜(Pt/Ppy)、摻雜對甲苯磺酸鈉〔Pt/Ppy(TsO-)〕、摻雜碳酸氫根聚吡咯膜〔Pt/Ppy(HCO3-)〕的結構，并且利用電化學阻抗技術探討聚吡咯膜的電化學阻抗譜特征。Pt/Ppy表現(xiàn)出了良好的電位響應特性：在pH為3～10的范圍內，其能斯特斜率為49.32mV/pH，良好的線性，r=-0.9971，以及較

2、短的響應時間，并且對常規(guī)陽離子（K+、Na+）有較小的選擇性系數。實驗結果表明，未摻雜的聚吡咯(Pt/Ppy)對H+響應的能斯特斜率、轉換系數和摻雜HCO3-離子的〔Pt/Ppy(HCO3-)〕相差不大，但摻雜TsO-離子的〔Pt/Ppy(TsO-)〕要小得多。研究了經電化學聚合得到的聚吡咯在堿性溶液中的降解行為。利用計時庫侖法和循環(huán)伏安法研究Pt/Ppy電極在酸性和堿性溶液中的氧化還原性。在酸性溶液中Ppy表現(xiàn)出穩(wěn)定的電化學活性，但在

3、堿性溶液中，Ppy電化學穩(wěn)定性降低，電化學活性衰減。紅外光譜和紫外可見光譜分析表明聚吡咯在堿性溶液中OH-不僅進攻聚吡咯β位形成羰基，而且OH-還有可能進攻聚吡咯α位形成羧基而導致聚吡咯的降解。研究了石墨和鉑絲基體上電化學聚合的聚吡咯膜的電化學性能，探討了陰離子在聚吡咯膜中的嵌入/脫嵌機理。利用掃描電鏡觀察了石墨/聚吡咯、鉑絲/聚吡咯、石墨/聚吡咯/碳納米粉電極表面形貌的差異。利用循環(huán)伏安法和電化學阻抗研究了這些電極在0.1mol/LL

4、iClO4水溶液，0.1mol/LLiClO4乙腈溶液，0.1mol/LLiClO41,2-丙二醇碳酸酯溶液中的電化學性能。循環(huán)伏安曲線表明石墨/聚吡咯、石墨/聚吡咯/碳納米粉電極具有氧化還原性。氧化還原過程中石墨/聚吡咯電極的積分電量多于鉑絲/聚吡咯的積分電量。在Li+水溶液中石墨/聚吡咯電極的積分電量較純石墨電極的積分電量多41.59﹪，石墨/聚吡咯/碳納米粉電極的積分電量較純石墨電極的積分電量多70.54﹪。石墨/聚吡咯電極在不同